पृथ्वी

सूर्यकुलातील एक ग्रह. अंतराच्या दृष्टीने हा सूर्यापासून तिसरा म्हणजे शुक्र व मंगळ या ग्रहांच्या मधे असून आकारमानाने सूर्यकुलातील पाचवा ग्रह आहे. सध्याच्या माहितीनुसार जीवसृष्टी धारण करणारा सूर्यकुलातील हा एकमेव ग्रह आहे. पृथ्वी आपल्या अक्षाभोवती पश्चिमेकडून पूर्वेकडे फिरते. पृथ्वी परप्रकाशित असून तिच्यावर पडलेल्या सूर्यप्रकाशाचे परावर्तन होऊन ती निळसर छटेने चकाकते. चंद्राशी तुलना करता पृथ्वी आकारमानाने मोठी आणि अधिक चांगली परावर्तक असल्याने तिचे पूर्णबिंब चंद्राच्या पूर्णबिंबाच्या ४० ते ५० पटींनी अधिक तेजस्वी दिसते.

पृथ्वीवरून परावर्तित होणारा प्रकाश कधीकधी चंद्राच्या छायांकित भागात दिसतो, त्याला भूप्रकाश म्हणतात. पृथ्वीला एक नैसर्गिक उपग्रह म्हणजे चंद्र असून नैसर्गिक उपग्रह असलेल्या ग्रहांपैकी पृथ्वी हा सूर्याच्या सर्वांत जवळ असलेला ग्रह आहे. चंद्राशिवाय मानवनिर्मित अनेक कृत्रिम उपग्रहही पृथ्वीभोवती फिरत आहेत पृथ्वीभोवती सु. ६०० ते ८०० किमी. उंचीपर्यंत हवेचे आवरण म्हणजे वातावरण असून त्यापुढे ते हळूहळू आंतरग्रहीय वायूशी एकजीव होऊन जाते. सूर्य आणि पृथ्वी यांच्यातील गुरुत्वाकर्षणामुळे पृथ्वी सूर्यापासून ठराविक अतंरावर राहून त्याच्याभोवती फिरत राहते.

पृथ्वीविज्ञान

पृथ्वीविषयीचा अभ्यास भागश: होत आला आहे. पृथ्वीचा आकार व आकारमान यांचा अभ्यास करणारे भूगणित हे शास्त्र जमिनीचे सर्वेक्षण आणि भूमितीय मापन तंत्रे यांतून विकसित झाले आहे, तर भूमिस्वरूपांच्या साध्या अध्ययनातून भूविज्ञान हे शास्त्र प्रगत होत गेले आहे. भौतिकीच्या तंत्रांचा पृथ्वीच्या अभ्यासात वापर करणारे भूभौतिकी हे शास्त्र भूचुंबकत्व व गुरुत्वाकर्षण यांच्या अचूक सिद्धांतांतून उदयास आले आहे. विसाव्या शतकाच्या प्रारंभापासून नवनव्या शास्त्रीय उपकरणांचा विकास झाल्यामुळे आणि जहाजे, विमाने, कृत्रिम उपग्रह इत्यादींमधील अशा उपकरणांच्या वापरामुळे पृथ्वीच्या अध्ययनात येणाऱ्या अनेक अडचणी दूर झाल्या आहेत आणि पृथ्वीसंबंधी बरीच नवीन व अचूक माहिती उपलब्ध होऊ लागली आहे. उदा., वातावरण व महासागर यांचे आता प्रत्यक्ष अध्ययन होऊ लागले आहे.

भूरसायनशास्त्रातील संशोधनाने पृथ्वीसंबंधी माहिती मिळविण्यास बरीच मदत होत आहे. उच्च दाब व उच्च तापमान अशा स्थितीत खडकांवर प्रयोग करण्यात येत असून त्यांच्याद्वारे व भूकंप तरंगांच्या अभ्यासाद्वारे पृथ्वीच्या अंतरंगाविषयी बरीच माहिती उपलब्ध झाली आहे. खडकांतील जीवाश्मांच्या (जीवांच्या शिळारूप झालेल्या अवशेषांच्या) अध्ययनावरून भूवैज्ञानिक गतकाळात जलवायुमान (दीर्घकालीन सरासरी हवामान) कसे होते. भूपृष्ठावर जमीन व पाणी यांची वाटणी कशी झालेली होती वगैरेंसंबंधी, तसेच जीवांच्या क्रमविकासाविषयी व खडकांच्या सापेक्ष वयांबद्दल माहिती मिळू शकते.

आता खडकांतील किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या) पदार्थांच्या व भूचुंबकत्वाच्या अभ्यासाद्वारे बऱ्याच अचूक प्रमाणात निरपेक्ष कालमापन करता येऊ लागले आहे. पृथ्वीसंबंधीच्या अशा प्रकारच्या विविध शास्त्रांमधील संशोधनांचा एकत्रितपणे विचार करुन संपूर्ण पृथ्वीचा अभ्यास करणारे शास्त्र (पृथ्वीविज्ञान) आता उदयास येत आहे. काहींनी या शास्त्राला ‘जिओसायन्स’, ‘जिओनॉमी’ अशीही नावे सुचविली आहेत.

‘मानवाचे निवासस्थान’ या दृष्टीने पृथ्वीचा अभ्यास भूगोल या विषयात केला जातो. त्यामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील विशेषतः मानवाशी निगडित असलेल्या सर्व नैसर्गिक व मानवनिर्मित वैशिष्ट्यांमध्ये व आविष्कारांमध्ये स्थानपरत्वे होणाऱ्या बदलांचे वर्णन व विश्लेषण भूगोलात केले जाते. अशा विस्तृत व्याप्तीमुळे भूगोलामध्ये भौतिक व सामाजिक अशा दोन्ही प्रकारच्या जवळजवळ सर्व विज्ञानामधील माहितीचा व पद्धतींचा उपयोग करण्यात येतो. उदा., प्राणिभूगोल, वनस्पतिभूगोल, मानवजाति-भूगोल इत्यादी. इतिहासामध्ये ज्याप्रमाणे काळाला त्याप्रमाणे भूगोलामध्ये स्थानाला महत्त्व असल्याने नकाशा हे भूगोलाचे प्रमुख अभ्याससाधन आहे.

थोडक्यात भूगोल म्हणजे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील स्थानांचा सर्वांगीण अभ्यास होय. पृथ्वीचा सु. ७१ टक्के पृष्ठभाग पाण्याने आणि उरलेला जमिनीने व्यापलेला आहे. जमिनीची अंटार्क्टिका, अमेरिका (उत्तर व दक्षिण), आफ्रिका, आशिया, ऑस्ट्रेलिया व यूरोप या खंडांमध्ये आणि पाण्याची अंटार्क्टिक, अटलांटिक, आर्क्टिक, पॅसिफिक व हिंदी या महासागरांत विभागणी केली जाते. वरील प्रत्येक खंड व महासागर यांवर मराठी विश्वकोशात स्वतंत्र नोंदी आहेत.

भूवैज्ञानिक इतिहास

पृथ्वीमध्ये विविध प्रकारच्या हालचाली चालू असतात. उदा., महासागरात साचलेले गाळ हजारो मीटर उंच उचलेले गेलेले आढळतात (हिमालय पर्वत); पूर्वीही झीज व भर या क्रिया पृथ्वीवर होत होत्या. यांसारख्या हालचालींवरून पूर्वीच्या विविध कालखंडांत पृथ्वीवरील परिसर कसे होते, हे समजण्यास मदत होते व ही माहिती पृथ्वीचा भूवैज्ञानिक इतिहास समजण्याच्या दृष्टीने महत्त्वाची आहे.

अशा प्रकारे आताच्या भूमिस्वरूपांवरून भूतकाळात घडलेल्या भूवैज्ञानिक घटनांचा मागोवा घेता येतो. तसेच विविध प्रकारच्या खडकांच्या निक्षेपांवरून (राशींवरून) विविध प्रकारच्या गतकालीन परिसरांची माहिती मिळू शकते. कारण त्यांच्यातील जीवाश्म आणि खडकांचे संघटन, संरचना व पोत ही भिन्नभिन्न असतात. अशा प्रकारे शैलसमूह (खडकांचे गट) व परिसर परस्परसंबंधित असल्याने खडकांमध्ये भूविज्ञानाच्या इतिहासाच्या नोंदी झालेल्या आढळतात. उदा., सागाराचे जमिनीवरील आक्रमण व माघार ही तेथील निक्षेपांवरून कळून येतात.

गाळाचे खडक हे क्रमवार म्हणजे जुन्यावर नवे, नव्यावर अधिक नवे असे साचलेले असतात. त्यामुळे गाळाच्या खडकांच्या साहाय्याने भूवैज्ञानिक इतिहासाचा क्रमवार अभ्यास करता येतो. तसेच त्यांच्यातील जीवाश्मांवरून त्या परिसरातील जीवांच्या क्रमविकासातील बदल कळतात आणि त्या खडकांची सापेक्ष वयेही ठरविता येतात. भूवैज्ञानिक इतिहासाच्या काळाचे विभाग पाडण्यासाठीही जीवाश्म उपयुक्त असतात.

अग्निज खडक मुख्यत्वे शिलारसापासून बनलेले असतात; तर रूपांतरित खडक हे आधीच्या खडकांवर तापमान व दाब यांचा परिणाम होऊन बनलेले असतात. या दोन्ही प्रकारच्या खडकांमधील किरणोत्सर्गी द्रव्यांच्या मदतीने खडकांची निरपेक्ष वये काढता येतात आणि त्यांद्वारे भूवैज्ञानिक इतिहासाची अधिक निश्चित माहिती मिळू शकते.

अंतरंग

पृथ्वीच्या अतिशय खोल भागाची माहिती भूकंपामुळे उदभवणाऱ्या तरंगांच्या अभ्यासावरून म्हणजे अप्रत्यक्षपणे मिळते. कृत्रिम रीतीने म्हणजे स्फोटांद्वारे लहान प्रमाणात भूकंपांच्या तरंगांसारखे तरंग निर्माण करूनही अशी माहिती मिळविता येते.

या माहितीवरून पूथ्वीची पृष्ठापासून मध्यापर्यतची रचना पुढील तीन गोलाकार संकेंद्री (एकच केंद्र असलेल्या) थरांमध्ये झाली असल्याचे आढळून आले आहे (आ. १). हे तीन थर म्हणजे भूपृष्ठापासून सु. ३५ ते ४० किमी. खोलीपर्यत कवच, त्याच्याखाली सु. २,९०० किमी. खोलीपर्यत प्रावरण आणि त्याच्याखाली मध्यापर्यत गाभा हे होत. शिवाय प्रावरण व गाभा यांचे आकृतीत दर्शविल्याप्रमाणे आणखी विभाग पडतात.

आकृती व गुरुत्व

पृथ्वीची आकृती म्हणजे तिचा आकार व आकारमान होय. पृथ्वीच्या आकृतीचा विचार करताना पर्वत, दऱ्या इ. विचारात घेत नाहीत; तर समुद्रपातळीची रेषा खंडांच्या खालीही वाढवून बनणारा तिचा काल्पनिक आकार विचारात घेतला जातो. पृथ्वीच्या आकृतीत बदल होत असतात.

हे बदल सूक्ष्म ते प्रचंड प्रमाणात, नियमितपणे अथवा अनियमितपणे आणि अल्पकालीन किंवा दीर्घकालीन असे होत असतात. भूकंपाने व विभंगांमुळे (तडा जाण्याच्या क्रियेमुळे) भूकवचात होणारे बदल किंवा हालचाल दिसून येते. उलट काही बदल इतके सूक्ष्म असतात, की, ते अतिशय संवेदनशील उपकरणे वापरून वर्षानुवर्षे केलेल्या अचूक मापनांद्वारेच [उदा., निर्मितीच्या वेळी खडकाला प्राप्त झालेल्या व अवशिष्ट रूपात टिकून राहिलेल्या चुंबकत्वाच्या म्हणजे पुराचुंबकीय मापनांद्वारे; लक्षात येऊ शकतात.

पृथ्वीचा आकार गोल आहे, याबद्दल प्राचीन काळापासून चर्चा होत आली आहे. पृथ्वी गोल आहे, असे पायथॅगोरस (इ.स.पू. सहावे शतक) यांचे मत होते. ॲरिस्टॉटल (इ.स.पू.३८४-३२२) यांनी ग्रहणाच्या वेळी चंद्रावर पडणारी पृथ्वीची छाया वक्राकार असते, हे दाखहून देऊन वरील मतास पुष्टी दिली होती; तसेच दक्षिणोत्तर प्रवास करणाऱ्या व्यक्तीला सूर्य व तारे यांची स्थाने बदलताना दिसतात, असेही त्यांनी प्रतिपादिले होते.

या बदलांच्या आधारे⇨एराटॉस्थीनीझ (इ.स.पू. सु. २७६-१६९) यांनी प्रथम पृथ्वीचे आकारमान काढले होते व टॉलेमी (इ. स. सु. ९०-१६९) यांनी पृथ्वीचा व्यास काढला होता. असे असले तरी सोळाव्या शतकात मानवाने प्रत्यक्ष पृथ्वी-प्रदक्षिणा करीपर्यत पृथ्वीचा गोलाकार सामान्यपणे मान्य झाला नव्हता. पृथ्वी स्वतःभोवती फिरत असल्याने उत्पन्न होणाऱ्या केंद्रोत्सारी (केंद्रापासून दूर ढकलणाऱ्या) प्रेरणेमुळे विषुववृत्ताशी फुगीर व ध्रुवांजवळ चापट असा गोलाकार तिला येईल, असे आयझॅक न्यूटन (१६४२-१७२७) यांनी प्रथम निदर्शनास आणले.

पृथ्वीभोवती फिरत असणाऱ्या कृत्रिम उपग्रहांच्या कक्षांच्या अभ्यासावरून पृथ्वी काहीशी नासपतीच्या (पेअरच्या) अथवा लांबट पेरूच्या आकाराची असावी, असे सूचित होते आणि तिचा निमुळता भाग उ. गोलार्धात आहे (आ. २). याचा अर्थ उ. ध्रुवावर भूपृष्ठाची पातळी अपेक्षेपेक्षा (गोलाभ पातळीपेक्षा) सु. १५-१८.८ मी. जास्त आहे, तर द. ध्रुवावर ती अपेक्षेपेक्षा सु. १५-२५.८ मी. कमी आहे. या माहितीच्या आधारे पृथ्वीचा विषुववृत्तीय परिघ ४०,१८२.४०८ किमी. व ध्रुवीय परिघ ३९,७७६ किमी. आला असून विषुववृत्तीय त्रिज्या ध्रुवीय त्रिज्येपेक्षा सु. २२ किमी. जास्त असल्याचे आढळले आहे.

पृथ्वीची त्रिज्या हळूहळू वाढत जात आहे, अशी एक कल्पना १९६० च्या सुमारास मांडली गेली. तथापि पुराचुंबकीय माहितीवरून पृथ्वीचे प्रसरण होत असलेच, तर गेल्या ४० कोटी वर्षातील प्रसरण ०.८ टक्क्यापेक्षाही कमी असल्याचे दिसून आले आहे. यावरून पृथ्वी प्रसरण पावत आहे, असे प्रतिपादणारी कोणतीही परिकल्पना फारशी मान्य होऊ शकणार नाही.

गुरुत्व

पृथ्वीवरील कोणत्याही वस्तूवर कार्य करणारी व तिला पृथ्वीच्या मध्याकडे खेचणारी प्रेरणा म्हणजे पृथ्वीची गुरुत्वीय प्रेरणा होय. मुक्त वस्तूच्या गुरुत्वीय प्रवेगाच्या (दर सेकंदास वाढणाऱ्या वेगाच्या) मूल्याने गुरुत्वीय क्षेत्र व्यक्त केले जाते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागी सरासरी गुरुत्वीय प्रवेग ९७९.७६ सेंमी./से२. असतो. गुरुत्वीय प्रेरणेची तीव्रता खोलीनुसार घटत जाते व पृथ्वीच्या मध्याशी ती शून्य होते. तथापि पृथ्वीच्या प्रावरणात ही तीव्रता जवळजवळ स्थिर राहत असावी व तिच्यात फरक पडत असला, तरी तो १ ते २ टक्के इतकाच पडत असावा; मात्र गाभ्याच्या सीमेपासून मध्यापर्यत ही तीव्रता घटत जाते. पृथ्वी पूर्ण गोलाकार नसल्याने भूपृष्ठावरील विविध ठिकाणी अक्षांशानुसार गुरुत्वीय प्रवेग वेगवेगळा असतो.

उदा., द. ध्रुवावरील गुरुत्वीय प्रवेग (ध्रुवांवरील सरासरी प्रवेग ९८३.२२ सेंमी./से२.) हा विषुववृत्तावरील प्रवेगापेक्षा (सरासरी ९७८.०३२ सेंमी./से२.) सु. ०.५ टक्के जास्त आहे. कारण गुरुत्वीय प्रवेग पृथ्वीच्या मध्यापासूनच्या अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात बदलतो व विषुववृत्तीय त्रिज्या ध्रुवीय त्रिज्येपेक्षा सु. २२ किमी. जास्त आहे. शिवाय केंद्रोत्सारी प्रेरणेमुळेही विषुववृत्तावर व त्याच्याजवळ गुरुत्वीय प्रवेगात काही घट येते.

यामुळे एखाद्या वस्तूचे स्प्रिंगच्या तराजूच्या साहाय्याने केलेले विषुववृत्तावरील वजन १०० किग्रॅ. असले, तर द. ध्रुवावर तिचे वजन १००.५० किग्रॅ. होईल. पृथ्वीचे अंतरंग असमांग (भिन्न घनतेच्या वा संघटनाच्या द्रव्याचे बनलेले) असल्यानेही गुरुत्वीय प्रेरणेत बदल होतो. भूपृष्ठावरील विस्तृत क्षेत्रात गुरुत्वीय प्रेरणा कशी बदलत जाते, याविषयीची पुष्कळ निश्चित माहिती कृत्रिम उपग्रहांच्या साहाय्याने मिळविण्यात आली आहे. तीननुसार सामान्यपणे उंची १ मी.ने वाढल्यास गुरुत्वीय प्रवेग ३.१ × १०—४ सेंमी./से२. इतका कमी होतो. पर्वतरांगा, महासागरांच्या द्रोणी, पठारे इ. भूमिस्वरूपे अपेक्षित गुरुत्वीय परिणाम दर्शवीत नाहीत. याचा अर्थ अशा भूमिस्वरूपांच्या रूपाने दिसणाऱ्या जादा अथवा कमी वस्तुमानाची भरपाई त्यांच्या खालील भागातच होत असावी.

पुढील तीन प्रकारांनी गुरुत्वीय प्रवेग प्रत्यक्षपणे मोजण्यात येतो :

(१) निर्वातात मुक्तपणे पडणाऱ्या वस्तूला पडण्यास लागणारा वेळ मोजून,

(२) लंबकाचा आवर्तकाल मोजून आणि

(३) स्प्रिंगेला लावलेल्या वजनाने तिच्यावर गुरुत्वीय प्रेरणेने पडणारा ताण मोजून.

प्रत्यक्ष मोजलेल्या व गणिताने काढलेल्या गुरुत्वीय प्रवेगाच्या मूल्यांतील फरकाला गुरुत्वीय विक्षेप म्हणतात. ज्या समुद्रपातळीस अनुसरून गुरुत्वीय विक्षेप काढतात; तिला भूरूप (भूभ्याकृती) किंवा जिऑइड म्हणतात आणि ही पातळी खंडांच्या खालूनही सलगपणे गेलेली आहे असे मानतात. अशाच तऱ्हेची पृथ्वीशी तुल्य अशी द्रायूची (द्रवाची अथवा वायूची) आकृती कल्पिली, तर तिला पृथ्वीची जलस्थैतिक आकृती म्हणतात.

गुरुत्वाकर्षणामुळेच पृथ्वीभोवतीचे वातारण टिकून राहिले आहे. एखादी वस्तू गुरुत्वाकर्षणातून बाहेर पडण्यासाठी तिला जो वेग असणे आवश्यक आहे, त्याला मुक्ती वेग म्हणतात व भूपृष्ठावरील मुक्ती वेग सेकंदाला सु. ११.२ किमी. एवढा आहे. जर पृथ्वीचा स्वतःभोवती फिरण्याचा वेग आताच्या वेगाच्या १७ पट झाला, तर विषुववृत्तावरील केंद्रोत्सारी प्रेरणा गुरुत्वीय प्रेरणेला संतुलित करील व तेव्हा विषुववृत्तावर वस्तूचे वजन शून्य होईल.

विशिष्ट गुरुत्व व वस्तुमान : पृथ्वीचे सरासरी विशिष्ट गुरुत्व (वि.गु.) ५.५१७ असून हे सूर्यकुलात सर्वाधिक आहे; सूर्याचे वि. गु. १.४१, गुरूचे १.३३ तर शनीचे केवळ ०.७३ (म्हणजे पाण्यापेक्षाही कमी) आहे. पृथ्वीचे निरूढी परिबल ०.३३०८ ma2 इतके आहे (येथे m= पृथ्वीचे वस्तुमान आणि a= पृथ्वीची त्रिज्या); मात्र हेच वस्तुमान व त्रिज्या असणाऱ्या समांग गोलाचे निरूढी परिबल ०.४ ma2 आले असते. यामुळे पृथ्वीच्या निरूढी परिबलावरून तिचे वि. गु. (किंवा घनता) मध्याकडे वाढत जाते, असा निष्कर्ष निघतो.

पृथ्वीच्या विविध भागांचे वस्तुमान ववि. गु.
भाग	वस्तुमान (ग्रॅ.)	वि.गु.
वातावरण	५.१ × १०२१	०.००१२ (सरासरी)
महासागर	१.४ × १०२४	१.०२२-१.०६५
कवच	२.४ × १०२५	१.६-३.४
प्रावरण	४.१ × १०२७	३ - ६
गाभा	१.९ × १०२७	९.७७-१२.२९
पृथ्वी	५.९७७× १०२७	५.५१७ (सरासरी)

पृथ्वीचे वस्तुमान सु. ५.९७७ × १०२७ ग्रॅ. म्हणजे जवळजवळ ६०,००,००,००,००० अब्ज टन असून इतर खस्थ पदार्थाची वस्तुमाने व्यक्त करण्यासाठी पृथ्वीचे वस्तुमान हे एकक मानून त्याच्या पटीत इतरांची वस्तुमाने देतात. उदा., गुरूचे वस्तुमान पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या ३१८ पट, तर सूर्याचे ३३,४०० पट आणि चंद्राचे वस्तुमान पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या ०.०१२२८ पट आहे.

दाब

भूपृष्ठावरील वातावरणाचा दाब दर चौ. सेंमी.ला सु. १ किग्रॅ इतका असतो. यालाच वातावरणीय दाब (म्हणजे १ वा. दा.) म्हणतात. भूपृष्ठापासून जसजसे वर जावे तसतसा हा दाब कमी होत जातो. उदा., ८ किमी. उंचीवर समुद्रपातळीवरील दाबाच्या १/३ दाब असतो. उलट पृथ्वीच्या अंतरंगात दाब खोलीनुसार काहीसा नियमितपणे वाढत जातो.

उदा., प्रावरणात तो दर किमी.ला ४७० वा. दा. इतका वाढत जातो. यावरून २,००० किमी. खोलीवर १० लाख वा. दा., पृथ्वीच्या गाभ्याच्या सीमेजवळ १३.७ लाख वा. दा., ३,५०० किमी. खोलीवर २० लाख वा. दा. आणि पृथ्वीच्या मध्याशी ३७ लाख वा. दा. इतका दाब असावा, असा अंदाज आहे.

आकडेवारी

पृथ्वीसंबंधीचे विविध भौतिक स्थिरांक व परिमाणे पुष्कळ अचूकपणे माहीत झाली आहेत. त्यांपैकी काही १० लाख भागांत १ भाग इतक्या अचूकपणे माहीत आहेत. त्यांच्यावरून काढलेल्या इतर राशी त्या प्रमाणात अचूक येतात. उदा., न्यूटन यांचा गुरुत्वीय विश्वस्थिरांक G (= ६.६७ × १०-८ घ. सेंमी./ग्रॅ./से.२ हा २,००० भागांत १ भाग इतक्या अचूकपणे माहीत आहे.

पृथ्वीसंबंधीचे काही स्थिरांक व परिमाणे कोष्टक क्र. २ मध्ये दिली असून मापन पद्धतींची अचूकता वाढत असल्याने व इतर काही बाबींमुळे त्यांच्या मूल्यांत काहीसा बदल होणे शक्य आहे. उदा., पृथ्वीवर दरवर्षी सु. २० लाख टन वैश्चिक (पृथ्वीबाहेर येणारी) धूळ येऊन पडत असते व त्यामुळे पृथ्वीचे वजन वाढत असते.

पृथ्वीसंबंधीची काही परिमाणे व स्थिरांक
परिमाण वा स्थिरांक	मूल्य
विषुववृत्तीय त्रिज्या	६,३७८.१६० किमी.
ध्रुवीय त्रिज्या	६,३५६.७७४ किमी.
सरासरी त्रिज्या	६,३७१.०३१ किमी.
क्षेत्रफळ (पृष्ठफळ)	५१,००,६९,२६२ चौ. किमी.
घनफळ	१०,८३,२१,८९,१५,००० घ. किमी.
सूर्यपासूनचे कमाल अंतर	१५.१ कोटी किमी.
सूर्यपासूनचे किमान अंतर	१४.६ कोटी किमी.
सूर्यपासूनचे सरासरी अंतर	१४.९५.९८५ कोटी किमी.
चंद्रापासूनचे सरासरी अंतर	३,८४,३२१ किमी.
कक्षेचा परिघ	९.४ अब्ज किमी.
कक्षेमधील गती निरूढी	२९.६ किमी./से.
निरूढी परिबल (ध्रुवीय अक्षाभोवतीचे)	८.०४३ × १०४४ ग्रॅ. सेंमी.२
निरूढी परिबल (सरासरी)	८.०२५ × १०४४ ग्रॅ. सेंमी.२
मध्याजवळील दाब	३७ लाख वा. दा.
मध्याजवळील तापमान	सु. ४,०००० से.
विषुववृत्त व क्रांतिवृत्त यांतील कोन	२३०२७'
विषुववृत्तीय प्रतल व भ्रमणाक्ष यांतील कोन	२३ ० ३०'
सूर्याभोवती एक फेरी मारण्यास लागणारा काळ (वर्ष)	३६५.२४४दिवस
स्वतःभोवती एक फेरी मारण्यासलागणारा काळ (दिवस)	२३ ता. ५६ मि. ४.०९१ से.
विषुववृत्तावर एका रेखांशाचे अंतर	१११.३२ किमी
एका अक्षांशाचे अंतर	११०.५६८ किमी.
सर्वांत उंच ठिकाणाची(मौंट एव्हरेस्टची) उंची	८,८४७.७ मी.
सर्वांत खोल ठिकाणाची(चॅलेंजर खाच, मेअरिआनाखंदक) खोली	११,०३३ मी.

अक्षांश व रेखांश : पृथ्वीवरील एखादे स्थान दर्शविण्यासाठी अक्षांश व रेखांश हे सहनिर्देशक वापरतात. एखाद्या ठिकाणाचे अक्षांश म्हणजे त्या स्थानापासून पृथ्वीच्या मध्यापर्यंतची रेषा व विषुववृत्ताचे प्रतल (पातळी) यांच्यातील कोन होय. ध्रवताऱ्याची कोनीय उंची १ अंशाने वाढण्यासाठी उत्तरेकडे जेवढे अंतर जावे लागते, ते (कोनीय) अंतर म्हणजेही १ अक्षांश होय.

नकाशावर अक्षांश विषुववृत्ताला समांतर अशा पूर्व-पश्चिम वक्र रेषांनी (अक्षवृत्तांनी) दाखवितात आणि ते विषुववृत्तापासून उत्तरेस व दक्षिणेस ०० ते ९०० असे मोजतात. २३० २७' उत्तर अक्षवृत्ताला कर्कवृत्त, तर २३० २७' दक्षिण अक्षवृत्ताला मकरवृत्त म्हणतात; तसेच ६६० ३०' उत्तर अक्षवृत्ताला उत्तर ध्रुववृत्त तर ६६० ३०' दक्षिण अक्षवृत्ताला दक्षिण ध्रुववृत्त म्हणतात. विषुववृत्तापासून मकर व कर्क वृत्तांपर्यंतच्या प्रदेशाला उष्ण कटिबंध, त्यांच्या पुढील ध्रुववृत्तापर्यंतच्या भागांना समतीशोष्ण कटिबंध व तेथून पुढच्या ध्रुवापर्यंतच्या भागांना शीत कटिबंध म्हणतात.

एखाद्या स्थानाचे रेखांश म्हणजे त्या स्थानाचे मध्यान्हवृत्त व मध्यमंडल (मूळ रेखावृत्त) यांच्यातील क्षैतिज कोन होय; नकाशावर रेखांश दक्षिणोत्तर वक्र रेषांनी (रेखावृत्तांनी) दर्शवितात आणि ग्रिनिचचे रेखावृत्त (मूळ रेखावृत्त) शून्य मानून त्याच्या पूर्वेस व पश्चिमेस ०० पासून १८०० पर्यंत रेखावृत्ते मोजतात.

कृत्रिम उपग्रहांचे युग सुरू झाल्यावर पूर्वीप्रमाणे मूळ रेखावृत्ताच्या पूर्वेस व पश्चिमेस १८०० पर्यंत रेखावृत्ते देण्याऐवजी ती मूळ रेखावृत्तापासून एकाच दिशेत म्हणजे पूर्वेकडे ३६०० पर्यंत दिली, तर सोयीचे होईल असे आढळून आले आहे आणि रेखावृत्तांची ही नवी पद्धती आता वापरात येऊ लागली आहे.

संघटन

भूकवचातील खडकांचे रासायनिक व खनिज संघटन अनेक खडकांच्या प्रत्यक्ष विश्लेषणांद्वारे ठरविण्यात आले आहे. व्ही. एम्. गोल्डश्मिट यांनी याबाबतीत महत्त्वाचे कार्य केले आहे. जमिनीवर पडलेल्या उल्का म्हणजे अशनी होत व ते सूर्यकुलातील पिंडांचेच (उदा., लघुग्रहाचे) तुकडे असल्याचे मानले जाते. त्यामुळे अशनींचे घटक हे पृथ्वीच्या अंतरंगाचे प्रातिनिधिक घटक ठरू शकतील. तसेच वर्णपटांच्या साहाय्याने सूर्याचे व इतर ताऱ्यांचे विश्लेषण करून त्यांच्यातील मूलद्रव्ये कोणती हे काढण्यात आले आहे.

या सर्वांवरून एकूण विश्वातील द्रव्याचे रासायनिक संघटक सापेक्षतः एकसारखे असावे, असे अनुमान केले जाते. या अनुमानावरून ज्या आदिम (आद्य) द्रव्यापासून पृथ्वी व ग्रह बनले, त्या द्रव्याच्या रासायनिक संघटनाचा शास्त्रज्ञांनी विचार केला आहे. एच्. झ्यूस व एच्. सी. यूरी या शास्त्रज्ञांच्या मतानुसार अशा आदिम द्रव्यात सिलिकॉन या मूलद्रव्याच्या एका अणूमागे इतर मूलद्रव्यांचे किती अणू असतील हे पुढे दिले आहे:

हायड्रोजन ४०,०००, हीलियम ३,१००, कार्बन ३.५, नायट्रोजन ६.६, ऑक्सिजन २१.५, निऑन ८.६, सोडियम ०.०४, मॅग्नेशियम ०.९१, ॲल्युमिनियम ०.०९, फॉस्फरस ०.०१ गंधक ०.३७, आरगॉन ०.१५, कॅल्शियम ०.०५, लोह ०.०६, निकेल ०.०३. यांशिवाय दुसरी सहा मूलद्रव्ये त्यांपेक्षाही अल्प प्रमाणात असावीत. पृथ्वीवर यांपैकी बहुतेक सर्व मूलद्रव्ये विविध प्रमाणात व विविध संयुगांच्या रूपांत आढळत असून पैकी सिलिकॉन, मॅग्नेशियम व लोह ही मूलद्रव्ये पृथ्वीच्या संघटनाच्या संदर्भात महत्त्वाची आहेत.

कवच

पृथ्वीच्या सर्वांत बाहेरच्या थरात म्हणजे कवचात वजनाने हलकी असलेली खनिज व मूलद्रव्ये एकत्रित झालेली आहेत. खंडांचे कवच अधिक हलक्या खडकांचे म्हणजे सिलिकॉन व ॲल्युमिनियम या मूलद्रव्यांचे प्रमाण जास्त असलेल्या व ‘सियाल’ (सिलिका व ॲल्युमिना यांवरून पडलेल्या ; SiAl) नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या खडकांचे बनलेले आहे.

महासागरांच्या तळांचे खडक (सागरी कवच) यापेक्षा अधिक जड असून त्यांच्यामध्ये लोह व मॅग्नेशियम असणारी खनिजे अधिक प्रमाणात असतात व या खडकांना ‘सिमा’ (सिलीका व मॅग्नेशियम यांवरून पडलेले नाव; SiMa) खडक म्हणतात. अशा प्रकारे कवचाचे खडक सिलिकेटांचे बनलेले असून त्यांच्यात थोडीच मूलद्रव्ये (ऑक्सिजन, सिलिकॉन, ॲल्युमिनियम, लोह, मॅग्नेशियम, कॅल्शियम, सोडियम व पोटॅशियम) विपुल; काही थोडी (टिटॅनियम, फॉस्फरस, हायड्रोजन इ.) अल्प आणि उरलेली अत्यल्प (०.०५ टक्के) प्रमाणात आढळतात.

भूकवचातील काही मूलद्रव्यांचे शेकडा प्रमाण.
मूलद्रव्य	% प्रमाण
ऑक्सिजन	४७
सिलिकॉन	२८
अँल्युमिनियम	८
लोह	४.५
कॅल्शियम	३.५
मॅग्नेशियम	२.५
सोडियम	२.५
टिटॅनियम	०.४
हायड्रोजन	०.२
कोबाल्ट	०.२
फॉस्फरस	०.१
निकेल	०.०२
तांबे	०.००२
शिसे व जस्त	०.००१
कथिल	०.०००१
चांदी	०.०००००१

प्रावरण : पृथ्वीचे प्रावरण व गाभा यांच्या संघटनाची (खनिज व रासायनिक) माहिती अप्रत्यक्षपणे मिळू शकते. प्रावरण मुख्यत्वे लोह व मॅग्नेशियम यांच्या खनिजांचे बनलेले असावे. काहींच्या मते  ऑलिव्हीन गटातील खनिजांच्या संघटनांसारखे संघटन असणारी खनिजे प्रावरणाची प्रमुख घटक असून  पायरोक्सीन गटातील खनिजांच्या संघटनासारखे संघटन असणारी खनिजे त्याखालोखाल विपुल असावीत आणि डनाइट (ड्यूनाइट), पेरिडोटाइट व एक्लोजाइट यांच्यासारखे संघटन असणारे खडक हे प्रावरणातील प्रमुख खडक असावेत. अशनींतील बहुतेक सिलिकेटी खनिजेही ऑलिव्हीन व पायरोक्सीन गटांतील असल्याचे आढळले आहे; तसेच भूकंप तरंगाद्वारे मिळालेल्या माहितीवरूनही प्रवारण ऑलिव्हिनासारख्या खनिजांचे बनलेले असावे या मताला दुजोरा मिळतो.

गाभा

पृथ्वीचा गाभा लोहाचा बनलेला असावा, हे मत सामान्यपणे मान्य झाले आहे. अर्थात त्यामध्ये लोहाच्या बरोबर थोडे निकेल व अल्प प्रमाणात इतर अशुद्धी (मलद्रव्ये) असाव्यात.

ज्ञात अशा सर्व भौतिकीय आणि रासायनिक मापनांशी व भूकंपांच्या तरंगांद्वारे मिळालेल्या माहितीशी हे मत जुळणारे आहे. लोह व निकेल यांच्या मिश्रधातूच्या म्हणजे धातवीय अशनींच्या अभ्यासावरूनही या मताला पुष्टी मिळते. गाभ्याचा आतला भाग हा तेथे असलेल्या प्रचंड दाबाखाली अतिघन झालेल्या लोहाचा बनलेला असावा, असे सामान्यपणे मानले जाते.

शिलावरण

भूपृष्ठालगतच्या खडकांच्या थराला शिलावरण म्हणतात. काहींच्या मते शिलावरण म्हणजे भूकवच होय; काहींच्या मते भूकवच व प्रावरणाचा वरचा काही भाग शिलावरणात येतो. शिलावरणाची सरासरी जाडी ३५ किमी. आहे आणि पर्वत, महासागरांच्या द्रोणी, दऱ्या, खळगे, उंचवटे वगैरेंमुळे शिलावरणाचे पृष्ठ खडबडीत झालेले आहे.

शिलावरणाचे खंडीय व अधःखंडीय असे थर मानले जातात. खंडीय थरातील खडक मुख्यत्त्वे ग्रॅनाइटसारख्या संघटनाचे असून त्यांचे सरासरी वि. गु. २.७५ आहे. या खंडीय थरावरच मानवाची वस्ती आहे. अधःखंडीय थरातील खडक प्रामुख्याने बेसाल्टाच्या संघटनांचे असून त्यांचे सरासरी वि.गु. ३.३ आहे. अधःखंडीय थर खंडीय थराखाली म्हणजे खंडांखाली तसेच महासागरांच्या तळाशी आहे.

जलावरण

भूपृष्ठावरील पाण्याच्या भागाला जलावरण म्हणतात.त्यामध्ये महासागर,समुद्र, नद्या, सरोवर, हिम-बर्फ,⇨भूमिजल, तसेच सजीवांतील आणि खनिजांतील पाण्याचाही समावेश होतो. महासागर व समुद्र यांनी भूपृष्ठाचा सु. ७०.८% भाग व्यापला असून त्यांचे वस्तुमान पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या ०.०३% (१.४१×१०२४ ग्रॅ.) आहे. व त्यांची सरासरी खोली ३,८०० मी. आहे.

जलावरण जवळजवळ सलग असले, तरी त्याची वाटणी विषम झालेली आहे. द. गोलार्धाचा बहुतेक भाग पाण्याने व्यापलेला आहे, तर जमिनीचा बहुतेक सर्व भाग उ. गोलार्धात येतो. पॅसिफिक, अटलांटिक, हिंदी व आर्क्टिक हे प्रमुख महासागर असून त्यांपैकी पॅसिफिक सर्वांत मोठा (सु. अर्ध्या भूपृष्ठावर पसरलेला) व खोल आहे. भूमध्य, कॅरिबियन , बाल्टिक इ. विविध समुद्र हे महासागरांच्या शाखा आहेत. खंडाच्या भोवती खंड-फळी व तदनंतर खंडान्त उतार असून त्यापुढे महासागरांचे ओबडधोबड तळ असतात.

महासागर व समुद्र यांतील पाणी खारट असून त्यांतील लवणांचे सरासरी प्रमाण (वजनाने) ३.५% आहे. सोडियम क्लोराइड अथवा मीठ (एकूण लवणांच्या ७७.७६%) व मॅग्नेशियम क्लोराइड ही यांपैकी महत्त्वाची लवणे आहेत. त्यांशिवाय मॅग्नेशियम सल्फेट, कॅल्शियम सल्फेट, पोटॅशियम सल्फेट, कॅल्शियम कार्बोनेट व मॅग्नेशियम ब्रोमाइड ही लवणे थोड्या प्रमाणात व इतर अनेक मूलद्रव्यांची लवणे लेशमात्र असतात. पिण्यासाठी, पिकांसाठी, लवणे मिळविण्यासाठी, वाहतुकीसाठी व ऊर्जानिर्मितीसाठी पाण्याचा वापर होतो.

वातावरण

पृथ्वीभोवती हवेचे थर असून त्यांना वातावरण म्हणतात. तापमानीय संरचनेनुसार वातावरणाचे थर पाडण्यात येतात. सर्वांत खालच्या (भूपृष्ठालगतच्या) थराला क्षोभावरण म्हणतात. हा थर विषुववृत्ताजवळ फुगीर असून त्याची जाडी १० ते १६ किमी. आहे. त्यामध्ये एकूण वातावरणातील सु. ६०% वस्तुमान एकवटलेले आहे. या थरात जसजशी उंची वाढते तसतसे तापमान घटत जाते. याच थरात ढग, वर्षण, हिम, वादळे, वारे इ. वातावरणीय आविष्कार घडत असतात व यामध्ये जीवांची धारणा होऊ शकते. क्षोभावरणाच्या वर सु.५५ किमी. उंचीपर्यंत स्तरावरण असून ते अतिशीत आहे व त्यात उंचीनुसार तापमान वाढत जाते. स्तरावरणात बहुतकरून ढग वगैरे नसतात. स्तरावरणाच्या वर सु. ८० किमी. उंचीपर्यंत ऊष्मावरण व त्याच्या पलीकडे सु. ८०० किमी. उंचीपर्यंत बाह्यावरण असे वातावरणाचे थर आहेत.

वातावरणात मुख्यत्वे नायट्रोजन (सु. ७८%) व ऑक्सिजन (सु. २१%) हे असून त्यांशिवाय आरगॉन, कार्बन डाय-ऑक्साइड, हायड्रोजन, निऑन, ओझोन, हीलियम, क्रिप्टॉन, झेनॉन, पाण्याची वाफ इ. वायूही अल्प प्रमाणात असतात. वातावरणाचे वस्तुमान पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या ०.०००१% (५.१×१०२१ ग्रॅ.) आहे व त्यामुळे वातावरणाचा भूपृष्ठावर सरासरी १०१३ मिलिबार (सु.१ किग्रॅ./ चौ. सेंमी.) इतका दाब पडतो समुद्रसपाटीवर व ०० से. तापमानाला वातावरणाची घनता दर घ.मी.ला १.२ किग्रॅ. आहे. उंचीनुसार वातावरणातील आयनीभवनाचे (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट म्हणजे आयनरूपात सुटे होण्याच्या क्रियेचे) प्रमाण वाढत गेलेले आढळते.

वातावरणाच्या बाहेर इलक्ट्रॉन तसेच विद्युत् भारित अणू व रेणू यांनी बनलेले⇨आयनांवर असून ते चांगले विद्युत् संवाहक आहे. पृथ्वीवरील जीवसृष्टीच्या दृष्टीने वातावरण अतिशय महत्त्वाचे आहे. कारण जीवांना आवश्यक असलेला ऑक्सिजन तर त्यातून मिळतोच, शिवाय बाहेरून येणाऱ्या अपायकारक प्रारणापासून (तरंगरूपी ऊर्जेपासून) वातावरणामुळे जीवांचे रक्षणही होते.

भरती-ओहोटी : मुख्यतः चंद्राच्या व अल्प प्रमाणात सूर्याच्या पृथ्वीवरील गुरुत्वीय आकर्षणामुळे महासागरांना भरती-ओहोटी येत असते. भरती-ओहोटीमुळे महासागरांमध्ये काही मीटर उंचीच्या तर किनाऱ्याजवळ सु. १८ मी. पर्यंत उंचीच्या लाटा निर्माण होतात.

महासागरांप्रमाणे जमिनीतही भरती-ओहोटीसारख्या विकृती निर्माण होत असतात, त्यांना ‘भूवेला’ म्हणतात.‘भूवेला’ ओळखणे अवघड असून तिच्यामुळे निर्माण होणाऱ्या लाटांची उंची ०.३३ मी. पेक्षा जास्त नसते. भरती-ओहोटीच्या मानाने भूवेलेची गती अतिशय मंद असते. कारण पाण्याच्या मानाने भूपृष्ठ व पृथ्वीचे अंतरंग अधिक दृढ आहेत; मात्र त्यांच्या स्थितीस्थापक (ताण नाहीसा झाल्यावर मूळ आकार धारण करण्याच्या) गुणधर्मामुळे भूवेलीय विकृती निर्माण होऊ शकतात. एकोणिसाव्या शतकाच्या अखेरीपासून भूवेला मोजण्याचे प्रयत्न करण्यात येत आहेत.

भूकंप व ज्वालामुखी

पॅसिफिक महासागराच्या सभोवती हिमालय-आल्प्स पर्वतश्रेणीला अनुसरून असलेल्या भागात भूकंपाचे पट्टे आहेत व या दोन पट्ट्यांत जगातील ८०% भूकंप होत असतात. यांशिवाय ब्रम्हदेश, ईस्ट इंडिज ते जपान हा प्रदेश आणि महासागरांमधील पर्वतरांगा (उदा., मध्य अटलांटिकमधील पर्वतरांग) या भागांतही वारंवार भूकंप होत असतात.

भूकवचातील विभंगांना (तड्यांना) अनुसरून होणाऱ्या हालचालीमुळे भूकंप होतात. बहुतेक भूकंपाची केंद्रे भूकवचात सु.३० किमी. खोलीवर आढळतात, तथापि पॅसिफिकभोवतीच्या व ईस्ट इंडीजमधील काही भूकंपांची केंद्रे ७०० किमी. पर्यंत खोल असलेली आढळली आहेत. असे खोल केंद्र असलेले भूंकप खंडांच्या लगत असलेल्या भागात अधिक प्रमाणात झालेले आढळतात.

कधीकधी उष्णता जास्त झाल्याने भूकवचातील भेगांतून शिलारस बाहेर टाकला जातो व ज्वालामुखी क्रिया घडून येते. मुख्यत्त्वे वरील दोन पट्ट्यांतच ज्वालामुखी क्रिया आढळते व जगातील ज्ञात ज्वालामुखींपैकी ६५% ज्वलामुखी या भागात आहेत.

उत्पत्ती व विकास

पृथ्वीची उत्पत्ती हा सूर्यकुलाच्या उत्पत्तीचाच एक भाग आहे; मात्र पृथ्वीच्या उत्पत्तीविषयीचा सर्वस्वी समाधानकारक असा सिद्धांत अद्यपि मांडता आलेला नाही. आंतरतारकीय वायूपासून सूर्य व ग्रह एकाच वेळी संघनित झाले (वायूरूपातून द्रवरूपात अथवा घनरूपात गेले) असावेत, असे सर्वसामान्यपणे मानतात. कित्येक बाबतींत सूर्यकुलात नियमितपणा असल्याचे दिसून येते.

उदा., बहुतेक ग्रहांची सूर्याभोवती व स्वतःभोवती फिरण्याची दिशा, ग्रहांच्या कक्षांची प्रतले जवळजवळ एकाच पातळीत असणे, सूर्यापासून ग्रहांच्या अंतराबद्दलचे ‘ बोडे सूत्र ’ इत्यादी. या नियमितपणावरून सूर्यकुलातील सर्व घटक पिंडांची उत्पत्ती एकसारखी असावी, असा तर्क करण्यात येतो. यावरून सर्व सूर्यकुलाबरोबरच पृथ्वीची उत्पत्ती झाली असावी व म्हणून तिची उत्पत्ती इतर ग्रहांप्रमाणेच झाली असावी, असे मानणे संयुक्तिक होईल. सूर्यकुलाच्या व पर्यायाने पृथ्वीच्या उत्पत्तीविषयी अनेक परिकल्पना मांडण्यात आलेल्या आहेत.

पृथ्वी व सूर्यकुल सु. ४.५ ते ५ अब्ज वर्षापूर्वी जन्माला आली असावीत, हे आता सर्वमान्य झाले आहे. त्याचप्रमाणे सूर्यकुलाची उत्पत्ती आकस्मिक प्रलयकारी घटनेतून (उदा., ताऱ्यांशी टक्कर होऊन वगैरे) झालेली नाही, हेही तदविषयक गणितावरून मान्य झाले आहे. तेव्हा पृथ्वीचा विकास टप्प्याटप्प्यांनी क्रमवार होत गेला असावा, हा निष्कर्ष निघतो. यातील पहिला टप्पा तुलनेने अल्प काळातच (सु. १० लाख ते १ कोटी वर्षांतच) पूर्ण होऊन पुढील उत्क्रांती सावकाश होत गेली असावी.

पृथ्वीच्या उत्पत्तीविषयीचे सामान्यपणे अधिक प्रमाणात मान्य झालेले मत पुढीलप्रमाणे मांडले जाते. मूळ वैश्विक द्रव्यात मुख्यत्वे हायड्रोजन व थोड्या प्रमाणात हीलियम व अल्प प्रमाणात इतर घटकांचे धूलिकण होते. प्रारंभी या द्रव्याचा तबकडीच्या आकाराचा एक मोठा मेघ आपल्या अक्षाभोवती फिरत असावा. मेघातील धूलिकणांमुळे त्यामध्ये गुरुत्त्वीय असमतोल उत्पन्न होऊन त्यात कित्येक भोवरे उत्पन्न झाले व या भोवऱ्यांमध्ये संघनन होत जाऊन हायड्रोजन, कार्बन, नायट्रोजन व ऑक्सिजन ही प्रमुख मुलद्रव्ये आसलेले ‘ बर्फकण ’ व द्रवबिंदू तयार झाले असावेत (असे बर्फकण लघुग्रहांच्या पलीकडील पट्ट्यात अजूनही आहेत). त्यानंतर हळूहळू ते संघनित द्रव्य वायूंपासून अलग होत गेले असावे.

संघनित द्रव्य मुख्यत्वे सिलिकेटांचे व लोहाचे बनलेले अलावे कारण अशनी व पृथ्वीचे अंतरंग यांचे हेच प्रमुख घटक आहेत. उदा., कार्बनयुक्त काँड्राइट (अशनीचा एक प्रकार) व तत्सम प्राथमिक कणांमध्ये इतर द्रव्याबरोबर ऑक्सिडीभूत लोह (सु. २०%), पाणी आणि कार्बनी संयुगे (सु. १०%) असून त्यांतील मोठा भाग बाष्पनशील द्रव्यांचा असतो. संघनित द्रव्य नंतर गुरुत्वाकर्षणाने एकत्रित होत जाऊन प्रथम त्याचे ग्रहक (प्लॅनेटेसिमल्स) बनले असावेत. ग्रहक हे ग्रहांच्या आताच्या आकारमानापेक्षा लहान असावेत. कारण ते जर ग्रहांच्या आकारमानाचे असते, तर निदान हायड्रोजनपेक्षा जड अशा काही वायूंचे आवरण त्यांनी आपल्या गुरुत्वाकर्षणाने ग्रहक एकत्रित येऊन व एकजीव होत जाऊन सध्याचे ग्रह तयार झाले असावेत.

ही परिकल्पना ढोबळ स्वरूपाची व तर्कावर आधारलेली असली, तरी तिच्यात सर्व आधुनिक परिकल्पनांपेक्षा एक वेगळा असा निर्णायक मुद्दा आलेला आहे. ज्या मूळ द्रव्यापासून ग्रह संघनित झाले ते द्रव्य सापेक्षतः थंड असले पाहिजे, हा तो मुद्दा होय. या भिंगाकार तबकडीचे तापमान बहुधा पुष्कळच कमी असावे. कारण तबकडीच्या पातळीला काटकोनात जाऊ शकणाऱ्या प्रारणामुळे ही तबकडी सहजपणे थंड झाली असावी.

धूलिकण एकत्रित येऊ लागल्यावर गुरुत्वीय ऊर्जा मुक्त होऊन तिचे उष्णतेत रूपांतर झाले असावे; परंतु त्या उष्णतेपैकी किती उष्णता प्रत्यक्षपणे तापमान वाढण्यास उपलब्ध झाली होती, ते समजू शकत नाही. कारण अशी किती उष्णता उपलब्ध होऊ शकेल हे एकत्रीकरणाच्या त्वरेवरून समजू शकते. जर एकत्रीकरण जलदपणे झाले असेल, तर बहुतेक उष्णता प्रारणाद्वारे निघून गेली असेल. उलट जर एकत्रीकरण जलदपणे झाले असेल, तर सर्व गुरुत्वीय ऊर्जा पकडून ठेवली जाऊन तीमुळे पृथ्वीचे तापमान पुष्कळच वाढले असेल.

एका मतप्रणालीनुसार जसजसे ग्रहकांचे एकत्रीकरण होऊ लागले, तसतसे गुरुत्वीय ऊर्जेचे उष्णतेत रूपांतर होऊन त्यांचे तापमान वाढत गेले. आरंभी पृथ्वीचे वस्तुमान कमी होते तेव्हा अशा तऱ्हेने उत्पन्न होणारी उष्णताही कमी होती. संघननाने पृथ्वीचे वस्तुमान वाढत गेले त्याबरोबर या उष्णतेचे उत्पादनही वाढत गेले. शिवाय किरणोत्सर्गी द्रव्याच्या क्षयाद्वारे उत्पन्न होणाऱ्या उष्णतेची यात भरच पडली. अशा तऱ्हेने ग्रह निर्माण झाले तेव्हा त्यांचे तापमान सु. १,०००° के. ते १,२००° के. झाले असावे. या उच्च तापमानाला लोहाचे ऑक्साइड व कार्बन यांच्यात विक्रिया होऊन धातुरूप लोह तयार झाले असावे. जड असल्याने वितळलेल्या स्थितीतील लोह खाली जाऊन त्यापासून पृथ्वीचा गाभा बनला व किरणोत्सर्गी मूलद्रव्यांची संयुगे हलकी असल्याने सिलिकेटे वर येऊन त्यांपासून प्रावरण निर्माण झाले असावे. प्रारंभी तापमान पुरेसे उच्च नसल्याने गाभ्यात काही लोह ऑक्साइड व बाष्पनशील (बाष्परूपाने उडून जाऊ शकणारी) द्रव्ये अडकून राहिली असावीत. गाभा बनण्याची क्रिया तुलनेने बरीच जलद झाल्याने गाभा व प्रावरण यांमध्ये रासायनिक समतोल प्रस्थापित होऊ शकला नाही.

तथापि बहुतेक भूभौतिकीविदांच्या मतानुसार गतकाळात कधीतरी पृथ्वी पूर्णतया वितळलेल्या स्थितीत असण्याची शक्यता नाही. मात्र पृथ्वीच्या सध्याच्या थरांमध्ये द्रव्य वेगळे होण्याइतपत ती केव्हा तरी पुरेशी मऊ झाली असली पाहिजे, असे त्यांचे मत आहे. अशा स्थितीत सापेक्षतः हलक्या संयुगांच्या बरोबर आढळण्याची रासायनिक प्रवृत्ती असलेली किरणोत्सर्गी मूलद्रव्ये पृथ्वीच्या सर्वात बाहेरील थरात एकत्रित झाली असवीत व ही प्रक्रिया अजूनही चालू आहे, असे ते मानतात. किरणोत्सर्गी द्रव्ये वरच्या भागात आल्याने पृथ्वीचा खोल भाग आणखी तापविला जाण्याची शक्यताही कमी झाली.

भूकवच प्रारणापासून हळूहळू उत्क्रांत (निर्माण) होत गेले असावे, असे बऱ्याच भूरासायनिक व शिलाविज्ञानातील संशोधनात्मक पुराव्यांवरून दिसून येते. महासागरांच्या तळांचे विस्तारण होत असते, ही संकल्पना व प्रायोगिक शिलाविज्ञानातील प्रगत संशोधन कार्य यांचा एकत्रितपणे विचार केला, तर कवचनिर्मितीची प्रक्रिया समजून घेण्यास मदत होते.

प्रावरणापासून कवचाचे खडक निर्माण होण्याच्या दोन ठळक प्रक्रिया असून उदग्र (उभ्या दिशेत होणारे) भिन्नीभवन (समांग रासायनिक संघटन असलेल्या शिलारसाचे भिन्न भिन्न संघटन असणारे भाग बनण्याची प्रक्रिया) आणि पार्श्वीय (बाजूच्या दिशेत होणारे) भिन्नीभवन ही या दोन प्रक्रियांची वैशिष्ट्ये आहेत. उदग्र भिन्नीभवनाच्या प्रक्रियेत प्रावरण अंशतः वितळते आणि ज्यांचा वितळबिंदू कमी आहे असे घटक प्रावरणलगतच्या कवचाच्या भागात नेले जातात. परिणामी प्रावरणामध्ये प्रामुख्याने मॅग्नेशियमयुक्त सिलिकेट असलेला पट्टा मागे राहतो.

मुख्यत्वे कँब्रियन - पूर्व (सु. ६० कोटी वर्षांपूर्वीच्या) काळातील खडक असणाऱ्या प्रचंड प्रदेशात म्हणजे ढालक्षेत्रात अशी प्रक्रिया जास्तीत जास्त विकसित झाल्याचे आढळते. दुसऱ्या म्हणजे पार्श्वीय भिन्नीभवनाच्या प्रक्रियेमध्ये महासागरांतर्गत पर्वतरांगांजवळ महासागरी कवच निर्माण होते आणि नंतर भिन्नीभवन झालेले प्रावरण व कवच ही महासागरांतील खंदकापर्यंत (कदाचित हजारो किमी. दूरपर्यंत) वाहून नेली जातात. त्या ठिकाणी हे द्रव्य प्रावरणात बुडते अथवा घुसते आणि खोल जागी ते वितळून अँडेसाइट खडक तयार होतात. अशा प्रकारे खंडीय कवच निर्मितीच्या प्रक्रियेत भिन्नीभवनाचा एक टप्पा असतो.

पृथ्वीच्या इतिहासातील पहिल्या एक अब्ज वर्षांत कवचाचे खडक निर्माण झाले होते, असा दर्शविणारा पुरावा मिळालेला नाही. कारण त्या काळात बहुधा महासागरांच्या तळांच्या विस्तारणाची प्रक्रिया घडून आली नसावी. ही विस्तारणाची प्रक्रिया म्हणजे मूलतः समांग असलेल्या प्रावरणाचे अव्युत्क्रमी (उलट दिशेत न होणारे) भिन्नीभवन होय, असे वरील विवेचनावरून म्हणता येते. या प्रक्रियेद्वारे खंडीय कवच, तसेच पेरिडोटाइट व ⇨ एक्लोजाइट हे खडक तयार होतात. हे खडक प्रावरणात खोलवर बुडतात व तेथे असलेले सापेक्षतः अविभाजित वा समांग द्रव्य वरच्या बाजूस सरकविले वा ढकलले जाते. कारण या खडकांपासून परत शिलारस निर्माण होणे संभवनीय नाही, असे मानले जाते. अशा प्रकारे भिन्नीभवनाने पृथ्वीतील सु. ३० ते ६० % युरेनियम व बेरियम ही मूलद्रव्ये कवचात एकत्रित झाली असावीत, असे आकडेमोडीवरून दिसते. यावरून कवचाचा विकास होत असताना आतापर्यंत प्रावरणाच्या बऱ्याच भागाचे भिन्नीभवन झाले असावे, असे म्हणता येईल.

प्रथम उष्णतेने पृथ्वीमधील वायू मुक्त होऊन त्यांचे पृथ्वीभोवती एक प्राथमिक वातावरण बनले असावे. त्यामध्ये मुख्यत्वे कार्बन मोनॉक्साइड, हायड्रोजन, तसेच वायुरूप सिलिकेट व धातू ही असावीत. मात्र हे प्राथमिक वातावरण कसे नष्ट झाले. याविषयी समाधानकारक खुलासा देता येत नाही. हल्लीचे जलावरण व वातावरण पृथ्वीच्या अंतरंगातून मुक्त होऊन वर आलेल्या वायूंपासूनच बनलेले आहे.

पृथ्वीच्या आद्य वातावरणात हायड्रोजन वायू विपुल असावा; परंतु तो हलका असल्याने हळूहळू मोठ्या प्रमाणात अवकाशात निघून गेला असावा. त्याचबरोबरच थोड्या प्रमाणात अक्रिय वायू (हीलियम, निऑन, आरगॉन, क्रिप्टॉन, झेनॉन व रेडॉन हे रासायनिक विक्रिया करण्याची सहजप्रवृत्ती नसलेले वायू) व अल्प प्रमाणात इतरही वायू निघून गेले असावेत. मिथेन, अमोनिया, कार्बन डाय - ऑक्साइड, पाण्याची वाफ व इतर गौण वायू हे आद्य वातावरणाचे घटक असावेत. आद्य वातावरण क्षपणकारक गुणधर्माचे असावे (गुरूचे वातावरण अशा तऱ्हेचे आहे).

क्षपणकारक वातावरणामध्येच जीवोत्पत्ती झाली असावी असे मानतात. जीवोत्पत्तीची ही कल्पना तपासून पाहण्यासाठी एच्. सी. यूरी व एस्. एल्. मिलर या अमेरिकी रसायनशास्त्रज्ञांनी अशा स्वरूपाचे वातावरण प्रयोगशाळेत तयार केले व त्यात विद्युत विसर्जन केले. आद्य वातावरण सौर प्रारण व तडिताघात यांमुळे विक्षुब्ध झाले असावे या गृहीताला अनुसरून त्या वेळी असलेली स्थिती निर्माण करण्यासाठी असे विद्युत् अनुसरून त्या वेळी असलेली स्थिती निर्माण करण्यासाठी असे विद्युत विसर्जन करण्यात आले. या प्रयोगात ॲमिनो अम्लांचे (कार्बनी) रेणू तयार झाले व हे रेणू जीवांचे मूलभूत घटक आहेत.

अशा तऱ्हेने आद्य वातावरणात निर्माण झालेली ॲमिनो आम्ले पावसाच्या पाण्याबरोबर पृथ्वीवर नुकत्याच तयार होऊ लागलेल्या डबक्यात येऊन पडली. तेथे त्यांच्यापासून अतिशय सावकाशपणे मोठे रेणू तयार झाले असावेत. या मोठ्या रेणूंचे प्रथिनांशी व विशिष्ट सूक्ष्मजंतूंशी (बॅक्टिरियांशी) साम्य आहे. शेवटी या निर्जीव रेणूंचे सजीव सुक्ष्मजंतूंत रूपांतर घडून आले असावे. अशा प्रकारच्या सूक्ष्मजंतूंचे जीवाश्म उ. अमेरिका व ऑस्ट्रेलिया येथील कँब्रियन - पूर्व खडकांत आढळले आहेत. स्वयंप्रजनन करणारे हे बहुधा पृथ्वीवरील पहिले जीव असावेत व ते दोन अब्ज वर्षांपूर्वी अवतरले असावेत. अगदी अलीकडील संशेधनानुसार पहिले प्रकाशसंश्लेषी (प्रकाशीय ऊर्जेचा उपयोग करून कार्बन डाय - ऑक्साइड व पाणी यांपासून साधी कार्बोहायड्रेटे तयार करणारे) जीव सु. तीन अब्ज वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर अवतरले असावेत. ते अनॉक्सिजीवी (ऑक्सिजनविरहीत वातावरणात वाढणारे) होते आणि आधुनिक⇨प्रकाशसंश्लेषी सूक्ष्मजंतूंचे ते पूर्वगामी असावेत.

हायड्रोजन बाहेर निघून गेल्याने अमोनिया व मिथेन वायू अस्थिर होत गेले. त्यामुळे नायट्रोजन (सध्या हा वातावरणात ७८% आहे) व सर्व जैव द्रवाच्या मूलभूत घटक असलेला कार्बन हे मुक्त होत गेले. हळूहळू वातावरणातील वायूंचे एकमेकांशी असणारे प्रमाण बदलत गेले. अमोनिया व मिथेन यांच्या जागा कार्बन डाय-ऑक्साइड व पाण्याची वाफ यांनी घेतल्या. कार्बन डाय-ऑक्साइड व पाण्याची वाफ ज्वालामुखीतून एकसारखी बाहेर पडून वातावरणात जात होती. वाफेचे पाणी होऊन आद्य पृथ्वीच्या पृष्ठावर एकसारखे साचत होते व त्यामुळे तळी, सरोवरे व उथळ महासागर निर्माण झाले.

पृथ्वीच्या विकासामधील या टप्प्यात काही सूक्ष्मजीव हरितद्रव्य (क्लोरोफिल) निर्माण करीत होते. हरितद्रव्याच्या साहाय्याने वनस्पती वातावरणातील कार्बन डाय-ऑक्साइडाचे विघटन करतात. अशा त-हेने सूर्यप्रकाशात हरितद्रव्याच्या साहाय्याने कार्बन डाय-ऑक्साइडापासून स्टार्च व साखर यांचे संश्लेषण होऊ शकते व या प्रक्रियेला प्रकाशसंश्लेषण म्हणतात. अशा स्थितीत कार्बन डाय-ऑक्साइडावर जगणाऱ्या सूक्ष्मजंतूंच्या व समुद्रतृणांच्या विकासाचा मार्ग मोकळा झाला. प्रकाशसंश्लेषणामुळे निर्माण होणाऱ्या ऑक्सिजनाने प्रथम लोह व इतर मूलद्रव्यांचे ऑक्सिडीभवन झाले असावे. कारण कँब्रियन-पूर्व काळाच्या मध्यास तयार झालेले लोह ऑक्साइड व लोह सिलिकेट यांचे निक्षेप सर्व जगभर आढळतात.

नंतर हळूहळू वातावरणातील मुक्त ऑक्सिजनाचे प्रमाण वाढत गेले असावे. सूर्यापासून येणाऱ्या तीव्र जंबुपार (वर्णपटातील जांभळ्या रंगापलीकडील अदृश्य) प्रारणामुळे ऑक्सिजनापासून भूपृष्ठालगत ओझोन वायू बनला असावा. ओझोन तीव्र ऑक्सिडीकारक असल्याने त्याद्वारे लोह, कॅल्शियम व इतर मूलद्रव्यांचे ऑक्सिडीभवन झाले असावे व कवचातील सिलिकेटी खनिजांचे विभाजनही त्याद्वारे झाले असावे. पहिला उथळ महासागर लवणी नव्हता, तर काहीसा अम्लधर्मी होता. त्यात अम्ल-सूक्ष्म-जंतू व शैवले यांची जोरदार वाढ होऊन अधिकाधिक ऑक्सिजन मुक्त होत गेला असावा. कार्बन डाय-ऑक्साइड, पाण्याची वाफ व ऑक्सिजन यांचे वातावरणातील प्रमाण वाढत गेल्याने ज्या थरात ओझोनाची निर्मिती होते तो थर अधिकअधिक वरच्या पातळीत गेला. वातावरणाच्या या दाट पडद्यामुळे तीव्र जंबूपार प्रारणापासून जीवांचे रक्षण होऊ लागले. त्यामुळे ऑक्सिजनावर जगणाऱ्या पहिल्या जीवाच्या म्हणजे प्रोटोझोआच्या क्रमविकासाचा मार्ग खुला झाला.

सु. २.५ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या काळातील या समुद्रात आदिम सागरी जीवांच्या क्रमविकासाला सुरुवात झाली. हे जीव वनस्पतीवर जगत असत. त्या काळातील कृमी व जेलीफिश यांचे लेशरूप जीवाश्म आढळलेले आहेत; मात्र त्यांना कवचे वा आधुनिक सागरी प्राण्यांसारखा सांगाडा नव्हता. तेव्हाच्या पाण्यात विपुल कॅल्शियम होते; परंतु बहुधा पाणी अम्लीय गुणधर्माचे असल्याने जीवांची कवचे विकसित होऊ शकली नसावीत. झिजेद्वारे जमिनीवरून येऊन पडणाऱ्या द्रव्यामुळे पाण्याची लवणता वाढत गेली. यामुळे कँब्रियन काळात जीव प्रथमच कॅल्शियम कार्बोनेटाची कवचे व सांगाडे तयार करू लागले. परिणामी त्यांचे रक्षण होऊ लागले व त्यांना निश्चित आकार येणे शक्य झाले.

उच्च जीवांच्या क्रमविकासाच्या दृष्टीने हा टप्पा महत्त्वाचा ठरला. नंतर जीवांचा क्रमविकास चालू राहून आजची जीवसृष्टी निर्माण झाली. भविष्यकाळात क्रमविकास असाच चालू राहील असे मत असून पृथ्वीच्या भवितव्याच्या दृष्टीने सूर्याचा प्रभाव महत्त्वाचा ठरणार आहे. काही कोटी वर्षानंतर सूर्य तांबडा महातारा या अवस्थेत जाईल तेव्हा भूपृष्ठावरील तापमान इतके जास्त होईल की, त्यामुळे पृथ्वीवरील जीवसृष्टी नष्ट होईल, असा अंदाज आहे.

गती : आपण पृथ्वीवरच असल्याने तिच्या गती आपल्याला जाणवत नाहीत. पृथ्वीला महत्त्वाच्या पुढील सहा गती आहेत : (१) स्वतःच्या अक्षाभोवतीची अक्षीय गती,

(२) सूर्याभोवतीची म्हणजे कक्षेतील कक्षीय गती,

(३) पृथ्वीच्या अक्षाची शंक्काकार (परांचन) गती,

(४) [सूर्यकुल शौरी (हर्क्युलस) या तारकासमूहाकडे जात असल्याने पृथ्वीला येणारी] सौरकुल गती,

(५) (सूर्यकुल आकाशगंगेच्या मध्याभोवती फिरत असल्याने उद्भवणारी) गांगेय गती आणि

(६) दीर्घिकांच्या स्थानिक समूहाच्या मध्याभोवती आकाशगंगा फिरत असल्याने उद्भवणारी दीर्घिकीय गती (कोष्टक क्र. ४). यांपैकी शेवटच्या तीन गती पृथ्वी सूर्याबरोबर असल्याने उद्भवतात. वातावरण व जलावरण यांसह असलेली पृथ्वी सममित (मध्याभोवती सर्वत्र सर्व गुणधर्मानी सारखी) नसल्याने तसेच चंद्र व गुरू आणि इतर ग्रह यांच्या गुरुत्वाकर्षणाने पृथ्वीच्या गतींमध्ये कालपरत्वे बदल होत असतात.

पृथ्वीच्या गती
गती	मध्य वा अक्ष	संदर्भ व्यूह	आवर्तकाल	गती(वेग)
अक्षीय	भ्रमणाक्षाभोवती	सूर्य वा तारे	१ दिवस	विषुववृत्तावर१,६०० किमी./तास
कक्षीय	सूर्याभोवती	तारे	१ वर्ष	२९.७६ किमी./से.
परांचन	कक्षीय प्रतलासलंब दिशेत	तारे	२५,७२५ वर्ष	--
सूर्याबरोबरच्या गती
सौरकुल	--	ताऱ्यांचा स्थानिकसमूह	--	१९.२ किमी./से.
गांगेय	आकाशगंगेचा मध्य	दीर्घिकांचा स्थानिक समूह	१२० कोटी वर्ष	सु. ३२० किमी./से.
दीर्घिकीय	--	दीर्घिकांचा स्थानिक समूह	--	८० किमी./से.

अक्षीय गती

पृथ्वीच्या मध्यातून जाणाऱ्या काल्पनिक रेषेला तिचा अक्ष व ज्या अक्षाभोवती पृथ्वी पश्चिमेकडून पूर्वेकडे फिरत असते, त्याला भ्रमणाक्ष म्हणतात. भ्रमणाभोवती एक फेरी पूर्ण करण्यास पृथ्वीला जो कालावधी लागतो, त्याला दिवस म्हणतात. अशा प्रकारे अक्षीय गती ही पृथ्वीची दैनिक गती असून तिच्यामुळेच दिवस व रात्र होत असतात. अक्षीय गतीमुळे विषुववृत्तावरील प्रत्येक बिंदू ताशी सु. १,६०० किमी. गतीने फिरत असतो आणि जसजसे ध्रुवावरील बिंदूची गती शून्य असते.

अक्षीय गतीमुळे उत्तर गोलार्धामधील गतिशील वस्तू उजवीकडे विचलित होते; अशा प्रकारे चक्रवात हा अक्षीय गतीचा पुरावा आहे. मात्र फूको लंबक (जे. बी. एल्. फूको या फ्रेंच भौतिकीविज्ञांनी शोधून काढलेला लंबक) हा अक्षीय गतीचा पहिला दृश्य पुरावा आहे. पृथ्वीच्या अक्षीय गतीत पुढील तीन प्रकारचे बदल होत असतात व त्यांच्यामुळे दिवसाचा (दिवस व रात्र यांचा मिळून) कालावधीही बदलत असतो.

दीर्घकालीन बदल

पृथ्वीची स्वतःभोवती फिरण्याची गती हळूहळू कमी होत आहे, हे प्राचीन ग्रहणांच्या नोंदींवरून व १६०० सालापासून मिळालेल्या माहितीवरून दिसून आले आहे.

याचा अर्थ पूर्वी दिवस लहान होता. या बदलांमुळे एका शतकामध्ये दिवसाचा कालावधी ०.००१५ सेकंदाने वाढतो. हे बदल मुख्यतः वेला-घर्षणामुळे (महासागरांच्या तळावर पाण्याचे घर्षण होऊन झालेल्या विरोधामुळे) ऊर्जा ऱ्हास झाल्याने होतात. थोडक्यात चंद्राचे पृथ्वीवरील गुरुत्वाकर्षण हे गतिरोधकाप्रमाणे (ब्रेकप्रमाणे) कार्य करते आणि परिणामी पृथ्वीची अक्षीय गती कमी होत असते.

अनियमित बदल

हे बदल यदृच्छपणे होतात व कधी कित्येक वर्षेही होत राहतात. या बदलांमुळे ५-१० वर्षे इतक्या थोडया कालावधीसाठी अक्षीय गती वाढते व नंतर घटत जाते. एका वर्षात हे बदल सहस्त्रांश सेकंदाइतके अल्प असतात व त्यांच्यामुळे एका शतकामध्ये दिवसाचा कालावधी ५ मिलिसेकंदांनी बदलू शकतो. पृथ्वीच्या द्रवरूप गाभ्यातील अभिसरणाची प्रणाली निराळी झाल्याने हे बदल घडून येत असावेत.

आवर्ती बदल

एक वर्ष, सहा महिने, २७.५५ दिवस व १३.६६ दिवस इतक्या कालावधीनंतर दिवसाच्या कालावधीत ०.०००५ सेकंदाने बदल होतो (उदा., दरवर्षी पृथ्वीची अक्षीय गती जूनच्या सुमारास अपेक्षेपेक्षा ३० मिलिसेकंद मागे, तर ऑक्टोबरच्या पुढे गेलेली असते). हिम व हिमनद्यांचा विस्तार तसेच पृथ्वीवरील हवा व पाणी यांचे अभिसरण यांच्यात होणाऱ्या बदलांमुळे असे आवर्ती बदल होतात, असे मानले जाते.

कक्षीय गती

आपल्याला सूर्य क्रांतिवृत्तावरून (त्याच्या भासमान मार्गावरून) फिरत असल्यासारखे वाटत असले, तरी प्रत्यक्षात पृथ्वी सूर्याभोवती विवृत्ताकार (लंबगोलाकार) कक्षेत फिरत असते. या विवृत्ताची विकेंद्रता ०.०१६७४ व सरासरी त्रिज्या १.४९५ × १०८ किमी. असून पृथ्वीचा भ्रमणाक्ष व कक्षेचे प्रतल यांच्यात २३° २६'५९" इतका कोन आहे. सूर्याभोवती एक फेरी पूर्ण करण्यास पृथ्वीला जो कालावधी लागतो, त्याला  वर्ष म्हणतात. ताऱ्यांचे वार्षिक पराशय (सूर्याऐवजी पृथ्वीवरून तारे पाहिल्याने त्यांच्या स्थानांत होणारा भासमान बदल) हा पृथ्वीच्या कक्षीय गतीचा पुरावा आहे. पृथ्वीची कक्षेमधील गती सेकंदाला २९.७६ किमी. असून पृथ्वी सूर्याजवळ आली असताना ही गती वाढते.२ जानेवारीच्या सुमारास पृथ्वी सूर्यापासून सर्वात जवळ (सु. १४.६ कोटी किमी. अंतरावर) म्हणजे उपसूर्य बिंदूवर आणि २ जुलैच्या सुमारास सर्वात दूर (सु. १५.१ कोटी किमी. अंतरावर) म्हणजे अपसूर्य बिंदूवर असते. इतर ग्रहांच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे पृथ्वीच्या कक्षेत दीर्घकालीन विक्षुब्धता येते व परिणामी कक्षेची विकेंद्रता बदलते (सध्या ती कमी होत आहे) यामुळे वर्षाचा कालावधी बदलतो.

परांचन गती

बाहेरील कोणताही प्रभाव नसता, तर पृथ्वीच्या भ्रमणाक्षाची अवकाशातील दिशा सर्वकाळ एकच राहिली असती; परंतु प्रत्यक्षात पृथ्वीवर सूर्यकुलातील इतर खस्थ पदार्थाच्या आणि विशेषतः चंद्र व सूर्य यांच्या गुरुत्वीय प्रेरणांचा प्रभाव पडत असतो. पृथ्वीच्या विषुववृत्तीय फुगवटयावर मुख्यत्वे चंद्र व अल्प प्रमाणात सूर्य यांच्या गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव पडतो. त्यामुळे भ्रमणाक्ष शंक्वाकार फिरत असतो. भ्रमणाक्षाच्या अशा फिरण्याला परांचन म्हणतात

याचा अर्थ भ्रमणाक्षाचे उत्तरेकडील टोक (उ. ध्रुव) नेहमी एकाच ताऱ्याकडे रोखलेले राहत नाही आणि परिणामी ध्रुवताराही एकच राहणार नाही. परांचन गतीचा आवर्तकाल सु. २५,७२५ वर्षे असून तिच्यामुळे तारकासमूहांच्या सहनिर्देशकांत [ ज्योतिषशास्त्रीय सहनिर्देशक पद्धति] बदल होतो. परांचन होताना असणारा अक्षाचा मार्ग अगदी वर्तुळाकार नसतो, तर तो नागमोडी रेषेने काढलेल्या वर्तुळासारखा असतो आणि भ्रमणाक्षाच्या अशा वर्तुळाच्या आत बाहेर जाण्याला अक्षांदोलन म्हणतात. अक्षांदोलनाचा आवर्तकाल १८.६ वर्षे आहे. शिवाय पृथ्वीच्या आकृतीचा अक्ष आणि भ्रमणाक्ष यांची दिशा एकच नसते. भ्रमणाक्ष हा प्रत्यक्ष अक्षाभोवती अपसव्य (घड्याळाच्या काट्यांच्या उलट) दिशेत आणि जास्तीत जास्त ०.४ सेकंद इतक्या कोनीय अंतरावरून फिरत असतो. यामुळे ‘चँडलर झुकांडी’ नावाची अनियमित प्रकाराची गती उद्‌भवते व तिच्यामुळे पृथ्वी अक्षाभोवती हलते. या गतीचा आवर्तकाल सु. ४३८ दिवस असतो. पृथ्वीमध्ये थोड्या प्रमाणात होणाऱ्या विरूपणामुळे ही गती उद्भवते.

सौरकुल गती

सूर्यकुलाबरोबर पृथ्वीही शौरी या तारकासमूहाकडे जात आहे. यामुळे पृथ्वीला जी गती मिळते तिला सौरकुल गती म्हणतात व ती सेकंदाला सु. १९.२ किमी. एवढी आहे.

गांगेय गती : सूर्यकुलासह पृथ्वी आकाशगंगेच्या मध्याभोवती सेकंदाला सु. ३२० किमी. गतीने फिरत असते, पृथ्वीच्या या गतीला गांगेय गती म्हणतात.

दीर्घिकीय गती : आकाशगंगा दीर्घिकांच्या ज्या समूहाची घटक आहे, त्याला ‘स्थानिक समूह’ म्हणतात

या स्थानिक समूहाच्या मध्याभोवती आकाशगंगा सु. ८० किमी. इतक्या गतीने फिरत असते. यामुळे पृथ्वीला जी गती प्राप्त होते, तिला दीर्घिकीय गती म्हणतात.

निष्पन्न गती: विश्वोत्पत्तीच्या वेळी हायड्रोजन अणूंच्या प्रचंड पुंजाचा जो प्रचंड स्फोट (बिग बँग) झाला त्यातून निष्पन्न झालेले प्रारण अजूनही मागे रेंगाळलेले आढळते, त्याला विश्वप्रारण म्हणतात. त्याचे सर्वसामान्य स्वरूप कृष्ण पदार्थापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणासारखेच असते. १९७६ साली अमेरिकेतील रिचर्ड ए. म्यूलर व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी १५,००० मी. पेक्षा जास्त उंचीवर विमानातून या विश्वप्रारणाची मापने केली. यावरून असे दिसून आले की, दीर्घिकांच्या ज्या स्थानिक समूहात आकाशगंगा आहे तो संपूर्ण अवकाशात ६०० किमी./ से. या प्रचंड वेगाने जात आहे व ही गतीही सूर्यकुलाला मिळते. अशा तऱ्हेने पृथ्वीला प्राप्त होणाऱ्या वेगवेगळ्या वेगांची सदिश बेरीज [दिशा आणि परिणाम ही दोन्ही असणाऱ्या राशींची बेरीज; सदिश] केल्यास पृथ्वीचा निष्पन्न वेग सेकंदाला ४०० किमी. येतो आणि तो मघा नक्षत्रातील रीगलस (आल्फा लिओनीस) ताऱ्याच्या दिशेने आहे. आ. ६ मध्ये सदिशांच्या साहाय्याने हे वेग दाखविले आहेत.

चंद्र

पथ्वीला एक उपग्रह असून त्याला चंद्र म्हणतात. त्याचा व्यास सु. ३४५ किमी. म्हणजे पृथ्वीच्या व्यासाच्या जवळजवळ १/४ आहे. चंद्र व पृथ्वी यांच्यातील सरासरी अंतर ३,८४,३३१ किमी. असून दोघांच्या कक्षांमधील कोन ५°८' आहे. इतर ग्रहोपग्रहांच्या तुलनेने चंद्राचे पृथ्वीसापेक्ष वस्तुमान काहीसे जास्त आहे. त्यामुळे चंद्र-पृथ्वी ही प्रणाली दोन ग्रहांची प्रणाली असल्यासारखे भासते. पृथ्वी व चंद्र यांचा वस्तुमान मध्य (दोहोंचे वस्तुमान ज्या बिंदूत एकत्रित झाले आहे असे मानता येते असा बिंदू) त्यांचे मध्य जोडणाऱ्या रेषेवर व भूपृष्ठाच्या खाली १,६०० किमी. पेक्षा जास्त खोलीवर (सरासरीने पृथ्वीच्या मध्यापासून सु. ४,६४५ किमी. अंतरावर) आहे. या वस्तुमान मध्याभोवती पृथ्वी व चंद्र फिरत असतात. अशा त-हेने चंद्राला पृथ्वीभोवती एक प्रदक्षिणा पूर्ण करण्यास २७ दिवस, ७ तास, ४३ मिनिटे व ११.५ सेकंद लागतात. या कालावधीला चांद्रमास म्हणतात. चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे पृथ्वीवर महासागरांना व भूकवचातील घन भागात भरती-ओहोटी येत असते.

तापमान व उष्णतेचे संक्रमण

सूर्यापासून येणाऱ्या प्रारणामुळे भूपृष्ठ तापते. या प्रकारे पृथ्वीला सूर्यापासून दीर्घकाळापासून व पुष्कळच एकसारख्या प्रमाणात ऊर्जा मिळत आली आहे. पृथ्वीचे सूर्यापासूनचे अंतर, पृथ्वीची अक्षीय गती व पृथ्वीभोवतालच्या वातावरणाचे स्वरूप यांच्या द्वारे भूपृष्ठाला मिळणाऱ्या उष्णतेचे नियंत्रण होत असते. त्यांच्यामुळे पृथ्वीवरील तापमान सजीवांच्या दृष्टीने सुसह्य असे राहू शकले आहे. भूपृष्ठावरील वार्षिक सरासरी तापमान सु. ३२° से. ते -३२° से. यांच्या दरम्यान बदलत असते. यापुढे पृथ्वीच्या अंतरंगातील तापमानाविषयी विवरण केले आहे.

पृथ्वीमध्ये पुढील प्रकारांनी उष्णता निर्माण होत असावी, असे मानतात:

(१) मूलद्रव्यांमध्ये असलेल्या उष्णतेतून (अशी उष्णता धूळ व वायू यांचे संघटन म्हणजे घनीभवन होताना गतिज ऊर्जेचे उष्णतेत रूपांतर होऊन निर्माण झाली असावी),

(२) युरेनियम, थोरियम, पोटॅशियम इ. किरणोत्सर्गी मूलद्रव्यांच्या क्षयातून उत्पन्न होणारी उष्णता संवहनाने भूपृष्ठाशी येते, (३) पृथ्वीतील द्रव्याच्या संकोचनाने,

(४) पृथ्वीच्या अंतरंगात होणाऱ्या वेलीय घर्षणाद्वारे,

(५) पृथ्वीच्या अंतरंगातील रासायनिक विक्रियांद्वारे आणि

(६) सौरवाताबरोबर (सूर्यापासून येणाऱ्या प्रोटॉनांच्या झोताबरोबर) होणाऱ्या विद्युत् चुंबकीय आंतरक्रियांद्वारे. यांपैकी पहिल्या दोन कारणांनी उत्पन्न होणारी उष्णता महत्त्वाची आहे.

पृथ्वीतील तापमानाची वाटणी कशी आहे हे ठरविण्याची प्रत्यक्ष पद्धत उपलब्ध नसली, तरी तिच्यासंबंधी तर्क करता येतो. भूपृष्ठालगतच्या थरांतील तापमानासंबंधी खोल खाणी, विहिरी इत्यादींमधील तापमानावरून थोडाफार अंदाज करता येतो. खाणीमध्ये खोलीनुसार तापमान वाढत जाते, ही गोष्ट सर्वपरिचित आहे. भूपृष्ठाला कोणत्या त्वरेने (गतीने) खालून उष्णता पुरविली जाते. हे द्रव्याची उष्णता संवाहकता (द्रव्याची उष्णता वाहून नेण्याची क्षमता) आणि तापमान वाढण्याची त्वरा यांच्या गुणाकाराने काढता येते. अशा प्रकारे पृथ्वीतून बाहेर पडणारी उष्णता काढता येते.

एकक वेळात व एकक क्षेत्रातून भूपृष्ठाशी होणाऱ्या उष्णता संवहनाच्या त्वरेला सामान्यतः उष्णता प्रवाह म्हणतात. या प्रवाहावर भूमिस्वरूपे व वाहते पाणी यांचा परिणाम होत असतो. सामान्यपणे भूपृष्ठानजीकचा उष्णता प्रवाह दर सेकंदाला १.५×१०-६ कॅलरी/चौ. सेंमी. असतो. महासागरांच्या तळावरील उष्णता प्रवाहाच्या मापनाद्वारे मिळालेल्या माहितीवरून अतिशय खोल सागरी तळांतून बाहेर पडणारी उष्णता ही जवळजवळ खंडांतून बाहेर पडणाऱ्या उष्णतेइतकी असते. सर्व पृथ्वीतून वर्षाला सु. २×१०२० कॅलरी उष्णता संवहनाने बाहेर पडते.

पृथ्वीच्या बाहेर स्तरांत सरासरीने दर किमी. खोलीमागे १५° ते २५° तापमान वाढते. दर किमी. ला १४° से. तापमान वाढते असे गृहीत धरल्यास, ३०० किमी. खोलीवर सु. ४,२००° से. तापमान असेल. इतक्या खोलीवर असलेला दाब लक्षात घेतला, तरी हे तापमान कोणत्याही सिलिकेटाच्या वितळबिंदूपेक्षा पुष्कळच जास्त आहे; परंतु प्रत्यक्षात या खोलीवर खडक वितळलेले नाहीत. यावरून भूपृष्ठाच्या खाली मध्यम खोलीवरच तापमान वाढत जाण्याचे प्रमाण घटत असले पाहिजे. पृथ्वीतून बाहेर पडणारी बहुतेक उष्णता किरणोत्सर्गाद्वारे उत्पन्न होते, असे मानल्यास किरणोत्सर्गी द्रव्ये भूपृष्ठालगतच मोठ्या प्रमाणातच एकत्रित झाली असावीत, असे म्हणता येते. जर ही द्रव्ये यापेक्षा अधिक खोलीवर विखुरली गेलेली असती, तर फार पूर्वीच पूर्ण पृथ्वी वितळून गेली असती.

पृथ्वी उत्पन्न झाली तेव्हा थंड होती व किरणोत्सर्गी द्रव्ये सर्व पृथ्वीवर सारखी विखुरलेली होती असे गृहीत धरल्यास, तसेच खडकांची उष्णता संवाहकता अगदी कमी असल्याने आधीच्या काळात पृथ्वी किरणोत्सर्गी उष्णतेने सावकाश तापत गेली असेल, असे म्हणता येते. यानंतर लोह व तदनंतर सिलिकेटे वितळली असतील. सिलिकेटे न वितळता पुरेशी मऊ झाली, तर वेगवेगळी द्रव्ये थरांच्या रूपात वेगळी होऊ शकतात आणि किरणोत्सर्गी मूलद्रव्यांची संयुगे सापेक्षतः हलकी असल्याने तरंगून भूपृष्ठाकडे आली असावीत आणि भूपृष्ठालगत एकत्रित झाली असावीत, असे मानतात. तसेच भूकवच हे खंडांखाली एकत्रित झाली असावीत, असे मानतात. तसेच भूकवच हे खंडांखाली जाड असून महासागरांच्या तळांवर ते पातळ आहे. यावरून बहुतेक उष्णता प्रवाह खंडाच्या भागात उत्पन्न होत असावेत, असे अनुमान निघते; परंतु महासागरांच्या तळांवरील उष्णता प्रवाहांच्या मापनांवरून हे अनुमान चुकीचे ठरते. महासागरांच्या तळांजवळही किरणोत्सर्गी द्रव्ये आहेत; मात्र ती तेथे भूकवचाऐवजी प्रावरणात आहेत.

पृथ्वीच्या खोल भागातील तापमानाचा विचार केवळ तर्कानेच करता येतो. मात्र तापमानाची कोणतीही वाटणी गृहीत धरली, तर ठराविक अटी पूर्ण व्हाव्या लागतात. सर्व प्रावरणामध्ये तापमान साध्या सिलिकेटांच्या वितळबिंदूखाली असले पाहिजे; बाह्य गाभ्यात ते लोहाच्या वितळबिंदूपेक्षा जास्त असले पाहिजे. आतील गाभा लोहाचाच असल्यास त्याच्या सीमेजवळील तापमान लोहाच्या वितळबिंदूइतके वाढेल व त्याच्या आत ते यापेक्षाही जास्त असले पाहिजे.

यावरून पृथ्वीच्या अधिक खोल भागांचे तापमान काढण्याचा मार्ग म्हणजे वाढत्या दाबाबरोबर वितळबिंदूत होणारी वाढ काढणे, हा होय. अर्थात ही तापमानाची मूल्ये अंदाजेच येतील कारण त्या ठिकाणी प्रत्यक्ष असलेली परिस्थिती जशीच्या जशीच्या तशी कुठल्याही प्रयोगशाळेत निर्माण करता येणे शक्य नाही. उदा., पृथ्वीच्या गाभ्याच्या सीमेजवळील दाब हा प्रयोगशाळेत मिळविता येणाऱ्या जास्तीत जास्त दाबाच्या दहापट असेल.

पृथ्वीच्या अंतरंगातील तापमान काढल्यास कदाचित पृथ्वीच्या गाभ्याच्या सीमेजवळ ते सु. ३,०००° से. तर मध्याशी सु. ४,०००° से. येते. अर्थात या आकड्यांत शेकडो अंशांची तफावत असण्याची शक्यता आहे.

सिलिकेट उष्णतेचा अतिमंदवाहक असल्याने प्रावरणाच्या खोल भागातील उष्णता पृथ्वीच्या निर्मितीपासून जणू काही तेथेच बद्ध होऊन राहिली आहे. मात्र १९५६ साली ई. क्लार्क व फ्रॅन्सिसे बर्च यांनी प्रावरणामध्ये प्रारणाद्वारे उष्णता संक्रमण होते, हे दाखवून दिले. तापमान पुरेसे वाढल्यास सर्व द्रव्यांतून प्रारण बाहेर पडते व वाढत्या तापमानानुसार अशा प्रारणाचे प्रमाणही वाढते. अशा प्रकारचे प्रारण पृथ्वीमध्ये निःसंशयपणे उत्सर्जित होते; परंतु त्याद्वारे पुरेशी उष्णता पुरेशा जलदपणे एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी जाऊ शकते की नाही, हा मुख्य प्रश्न आहे. प्रारणाद्वारे होणाऱ्या उष्णता संक्रमणाची त्वरा संबंधित द्रव्याच्या पार्यतेवर अवलंबून असते.

अधिक पार्य द्रव्यातून (उदा., ऑलिव्हीन हे खनिज) प्रारणाने होणारे संक्रमण अधिक जलदपणे होते. १,५००° से. पेक्षा जास्त तापमानाला साध्या संवहनाइतकेच उष्णता संक्रमण प्रारणानेही होते. यापेक्षा जास्त तापमानाला तर ते संवहनाच्या मानाने अधिक जलदपणे होते.

या सर्वांचा परिणाम म्हणजे पृथ्वीच्या खोल भागातील तापमानात अपेक्षेपेक्षा पुष्कळच सहजपणे एकसारखेपणा येऊ शकत असावा. यावरून प्रावरणाच्या खालील भागातील तापमान वाढण्याची त्वरा मध्यम असली पाहिजे. पृथ्वीच्या गाभ्यातील द्रायूमध्ये सापेक्षतः जलदपणे हालचाल होत असावी व पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रावर या हालचालींचा प्रभाव पडत असल्याचे आढळते. या हालचालीचे पटणारे स्पष्टीकरण म्हणजे संनयन (अभिसरण) हे होय.

भांड्यात पाणी तापविल्यास ज्याप्रमाणे खालील गरम पाणी वर येते व वरचे थंड पाणी खाली जाते त्याप्रमाणेच गाभ्यातील द्रायूत संनयन होत असावे, असे बहुतेकांचे मत आहे. मंदवाहक खडकांच्या प्रावरणाने वेढलेल्या व चांगल्या संवाहक धातुयुक्त (लोहाच्या) गाभ्यामध्ये संनयन कसे होऊ शकेल, हे समजणे दीर्घकाळपर्यंत अवघड होते; परंतु प्रारणाद्वारे होणारे उष्णता संक्रमण विचारात घेतल्यानंतर ते समजणे शक्य झाले. धातू अपार्य असल्याने प्रारणाद्वारे गाभ्यात होणारे उष्णता संक्रमण अल्प असले पाहिजे. उलट प्रावरणाच्या खालच्या भागात प्रारणाने होणारे संक्रमणापेक्षा जास्त परिणामकारक असले पाहिजे आणि दोन्हीमधील या फरकामुळे गाभ्यात संनयन चालू रहात असावे.

महासागरांतर्गत पर्वतरांगांच्या जवळच्या भागात नवा सागरतळ निर्माण होऊन नंतर पसरतो, अशी एक परिकल्पना आहे. तिच्यावरुनही पृथ्वीमध्ये संनयन प्रवाह असावेत, असा तर्क केला जातो. प्रावरणाती प्रचंड उष्णता तसेच प्रावरण व भूकवचाचा तळ यांच्या तापमानांतील फरक यांमुळे असे संनयन प्रवाह सुरू होत असावेत, असे काहींचे मते आहे. उष्णतेमुळे तापून हलके झालेले द्रव्य वर ढकलले जात असावे व त्यामुळे प्रावरणाच्या तळापासून संनयन प्रवाह सुरू होत असावेत. नंतर हे प्रवाह भूकवचाजवळ वळून खाली जात असावेत.

पृथ्वीतील उष्णतेचा व्यावहारिक वापर करुन घेण्याच्या दृष्टीने प्रयत्न सुरू झाले आहेत. गरम पाण्याचे झरे किंवा उन्हाळी व ज्वालामुखीशी निगडीत वाफ यांच्यापासून ऊर्जा मिळविता येऊ शकेल. भूपृष्ठात छिद्र पाडून त्यातून मिळणारी वाफ वा गरम पाणी टरबाइन चालविण्यासाठी वापरता येणे शक्य आहे. इटली, आइसलँड, जपान, रशिया आणि न्यूझीलंड येथे अशा तऱ्हेने ‘भू-औष्णिक’ (जिओथर्मल) ऊर्जा वापरली जात असून असे नवीन उद्गम शोधून काढण्याचे प्रयत्न जगभर चालू आहेत.

चुंबकत्व

भूचुंबकत्व : पृथ्वीमध्ये चुंबकीय गुणधर्म असल्याचे मध्ययुगाच्या अखेरीपासून माहीत आहे. कारण तेव्हा नौकानयनासाठी खलाशी साधे चुंबकीय होकायंत्र वापरीत असत, तसेच संपूर्ण पृथ्वी हा एक प्रचंड परंतु दुर्बल असा चुंबक असल्याचे विल्यम गिल्बर्ट यांनी १६०० साली प्रतिपादिले होते. पृथ्वीच्या चुंबकीय गुणधर्मामुळे तिला प्राप्त झालेले चुबंकीय क्षेत्र सु. ०.५० गौस असून त्याला भूचुंबकत्व म्हणतात.

पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र तिच्याभोवतीही पसरले असून अवकाशातील विद्युत् भारित कणांच्या हलाचालींवर त्याचा जेथपर्यंत प्रभाव पडतो अशा भागाला ⇨ चुंबकांबर म्हणतात. सूर्याच्या बाजूला चुंबकांबर सु. ६४,००० किमी. पर्यंत पसरलेले असते.

पृथ्वीचे चुंबकीय ध्रुव व भौगोलिक ध्रुव एकाच ठिकाणी नसतात. त्यांच्यात सु. १,६०० किमी. अतंर असते. १९७५ साली पृथ्वीचा उत्तर चुबंकीय ध्रुव अंदाजे ७६.१° उत्तर, १००° पश्चिम येथे आणि दक्षिण चुंबकीय ध्रुव अंदाजे ६५.८° दक्षिण, १३९° पूर्व येथे होता. तसेच पृथ्वीचा चुंबकीय अक्ष आणि भ्रमणाक्ष यांच्यात १७° कोन असून चुंबकीय अक्ष भ्रमणाक्षाभोवती १,००० वर्षांत एक फेरी पूर्ण करतो.

पृथ्वीवरील सर्व बिंदूंचे-चुंबकीय क्षेत्र समजल्यास पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राचे आत उद्गम क्षेत्राचे आत उद्गम असलेले व बाह्य उद्गम असलेले असे दोन भाग करता येतील, असे कार्ल एफ्. गौस (गाउस) यांनी १८८० च्या सुमारास दाखवून दिले. पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राचा बहुतेक (म्हणजे ९/१०) भाग आतील उद्गम असलेला व थोडाच (१/१०) भाग बाह्य उद्गमाचा असल्याचे नंतर आढळून आले. पृथ्वीत जडविल्या गेलेल्या चुंबकीय द्रव्यामुळे पृथ्वीला चुंबकत्व आले आहे, असे पूर्वी मानीत असत. पृथ्वीचा गाभा व प्रावरण यांच्यातील विभेदी (वेगवेगळ्या, विसंगत) वलनामुळे (फिरण्याने) उद्भवणाऱ्या विद्युत् चुंबकीय क्षेत्रांमुळे भूचुंबकत्वाचा आत उद्गम असलेला, तर आयनांबराच्या पट्ट्यातील विद्युत् प्रवाहांमुळे बाह्य उद्गमाचा भाग निर्माण होतो, असे आता मानले जाते. चुंबकीय क्षेत्र हे पृथ्वीच्या द्रायुरुप व धातवीय गाभ्यातील विद्युत् प्रवाहांनी निर्माण होते, असे डब्ल्यु. एलझॅझर यांनी १९४७ मध्ये दाखविले. ही प्रक्रिया व शक्तिकेंद्रातील विद्युत् जनित्रामध्ये (डायनामो वा जनरेटरमध्ये) होणाऱ्या प्रक्रिया यांच्यात अतिशय साम्य असल्यामुळे या सिद्धांताला डायनामो (जनित्र) सिद्धांत म्हणतात व तो सामान्यपणे मान्यता पावला आहे. किरणोत्सर्गी उष्णतेने गाभ्यातील संनयन प्रवाह चालू राहत असावेत व त्यांद्वारे विद्युत् प्रवाह चोहीकडे नेले जात असावेत, असेही एक मत आहे.

पृथ्वीवरील चुंबकीय विक्षोभ हे सूर्यापासून येणारे विद्युत् भारित कण (सौरवात) व आयनांबर यांच्यातील आंतरक्रियांमुळे निर्माण होत असतात. पृथ्वीभोवतालचे प्रारण पट्ट हे पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रात विद्युत् भारित कण पकडले जाऊन तयार झालेले आहेत.

पुराचुंबकत्व

विपुल प्रमाणात लोह असेलला लाव्हा चुंबकीय क्षेत्रात क्यूरी बिंदूखाली (ज्या तापमानाला लोहचुंबकीय द्रवातील कायमचे चुंबकत्व निघून जाते त्या तापमानाखाली) थंड होतो तेव्हा लोह ऑक्साइडाच्या कणांना या चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेतील चुंबकत्व प्राप्त होते आणि नंतर मूळचे चुंबकीय क्षेत्र नष्ट झाले, तरी त्याच्या दिशेतील कणांचे हे चुंबकत्व थोड्या प्रमाणात टिकून रहाते. या अवशिष्ट चुंबकत्वावरून खडक जेव्हा तयार झाला तेव्हाची चुंबकीय क्षेत्राची दिशा ठरविता येते. अशाच प्रकारे वालुकाश्मातही अवशिष्ट चुंबकत्व आढळते.

अशा चुंबकत्वाला किंवा भूवैज्ञानिक काळातील भूचुंबकीय क्षेत्राचा अभ्यास करणाऱ्या शास्त्राला पुराचुंबकत्व म्हणतात आणि विशेषतः इतिहासपूर्व काळातील अशाच अभ्यासाला पुरातात्विक चुंबकत्व म्हणतात.

पुराचुंबकत्वावरून पृथ्वीच्या चुंबकीय ध्रुवांच्या जागांची अदलाबदल झालेली आढळते. ही अदलाबदल अनियमितपणे झालेली आढळते व ती का होते हे अजून समजलेले नाही. महासागरांच्या तळांवरील चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशांची तऱ्हा महासागरांतर्गत पर्वतरांगाना समांतर व नियमित पट्ट्यांच्या रूपात तसेच पर्वतरांगेच्या दोन्ही बाजूंस सममित (एकसारखी) असल्याचे आढळले आहे.

यावरून त्या ठिकाणी लाव्हा वर येऊन सागराचा नवीन तळ तयार होतो, असा निष्कर्ष निघतो आणि हा ⇨खंडविप्लवाचा एक पुरावा आहे. खंडीय ठोकळ्यांच्या अलीकडच्या काळातील भूसांरचनिक हालचाली समजण्याच्या दृष्टीनेही पुराचुंबकत्वाचा अभ्यास उपयुक्त ठरला आहे.

रेडिओ उद्गम

सूर्यकुलाबाहेरून तसेच सूर्यकुलातील सूर्य, गुरू इत्यादींपासून रेडिओ तरंगांचे उत्सर्जन होत असल्याचे वैज्ञानिकांना माहीत झाले होते; पंरतु पृथ्वीच्या चुंबकांबरातच तीव्र ‘रेडिओ गोंगाट’ होत असल्याचे कळून आले नव्हते, कारण चुंबकांबरात निर्माण होणारे हे रेडिओ तरंग भूपृष्ठाकडे येत असतानाच मधल्या आयनांबराने परावर्तित होऊन अवकाशात परत जातात व त्यामुळे ते पृथ्वीवरून ओळखू येत नाहीत.

तथापि १९७० नंतर उपग्रहांच्या साहाय्याने केलेल्या रेडिओ तरंगांच्या व आयनद्रायू तरंगांच्या मापनांवरून सूर्य, गुरू व शनी यांच्याप्रमाणेच पृथ्वीही तीव्र रेडिओ उद्गम असल्याचे कळून आले आहे.

 

लेखक: अ. ना. ठाकूर

संदर्भः

1. Beiser, A. The Earth, New York, 1968.

2. Dott, R. H.; Batten, R. L. Evolution of the Earth, New York, 1971.

3. Gamow, George, A Planet Called Earth, London, 1965.

4. Hallan, A. From Continental Drift to Plate Tectonics, New York, 1973.

5. Hurley, Patrick M. Ed. Advances in Earth Sciences, Cambridge, Mass., 1966.

6. Inglis, Stuart J. Planets, Stars and Galaxies, New York, 1961.

7. Jeffreys, H. The Earth: It's Origin, History and Physical Constitution, Cambridge, 1959.

8. Kuipor, Gerard P., Ed. The Earth as a Planet, Chicago, 1954.

9. Strahler, Arthur N. The Earth Sciences, New York, 1963.

10. Takeuchi, H.; Uyeda, S.; Kanaori, H. Debate about the Earth, San Francisco, 1963.

11. Todhunter, I. The Figure of the Earth, New York, 1962.

माहिती स्रोत: मराठी विश्वकोश