地球的英文名Earth源自中古英语,其历史可追溯到古英语(时常作“eorðe”),在日耳曼语族诸语中都有同源词,其原始日耳曼语词根构拟为“*erþō”。拉丁文称之为“Terra”,为古罗马神话中大地女神忒亚之名。希腊文中则称之为“Γαῖα”(Gaia),这个名称是希腊神话中大地女神盖亚的名字。
地球绕太阳公转的轨道与太阳的平均距离大约是1.5亿千米(9300万英里),每365.2564平太阳日(365日6时9分10秒)转一圈,称为一恒星年。1990年,旅行者1号从64亿千米(40亿英里)拍摄到了地球的图像(暗淡蓝点)。公转使得太阳相对于恒星每日向东有约1°的视运动,每12小时的移动相当于太阳或月球的视直径。由于这种运动,地球平均要24小时,也就是一个太阳日,才能绕轴自转完一圈,让太阳再度通过中天。地球公转的平均速度大约是29.8 km/s(107000 km/h),7分钟内就可行进12742 km(7,918 mi),等同于地球的直径的距离;约3.5小时就能行进约384000千米的地月距离。
地球相对于太阳的平均自转周期称为一个平太阳日,定义为平太阳时86,400 秒(等于SI86,400.0025 秒)。因为潮汐减速的缘故,当前地球的太阳日已经比19世纪略长一些,每天要长0至2 SI ms。国际地球自转服务(IERS),以国际单位制的秒为单位,测量了1623年至2005年和1962年至2005年的时长,确定了平均太阳日的长度。
轨道倾角的存在使得地球绕太阳公转时,太阳直射点在南回归线和北回归线之间周期性变化,这为一个回归年,时长为365.24219个平太阳日(即:365天5小时48分46秒)。地球上不同纬度地区昼夜长短和太阳高度角随之变化,进而使得这些地区一日之内接受到的太阳辐射总量发生变化,导致季节变化。当北极点相对于南极点离太阳更近时,太阳直射点位于北半球,此时北半球昼长夜短,太阳高度角较大,为夏半年;南半球昼短夜长,太阳高度角较小,为冬半年;反之亦然。在北回归线以北的北温带,太阳总是从东南方向升起,向西南方向落下;在南温带,太阳则是从东北方向升起,向西北方向落下。
月球是地球的天然卫星,因古代在夜晚能提供一定的照明功能,也常被称作“月亮”,月球的直径约为地球直径的四分之一,结构与类地行星相似。月球是太阳系中卫星-行星体积比最大的卫星。虽然冥王星和冥卫一之间的比值更大,但冥王星属于矮行星。月球和地球间的引力作用是引起地球潮汐现象的主要原因,而月球被地球潮汐锁定,因此月球的自转周期等于绕地球的公转周期,使月球始终以同一面朝向地球。月球被太阳照亮并朝向地球这一面的变化,导致月相的改变,黑暗部分和明亮部分被明暗界线分隔开来。由于地月间的潮汐相互作用,月球会以每年大约38毫米的距离逐渐远离地球,地球自转的时间长度每年大约增加23微秒。数百万年来,这些微小的变更累积成重大的变化。例如,在泥盆纪的时期(大约4.19亿年前),一年有400天,而一天只有21.8小时。
人造地球卫星是由人类建造,环绕地球运行的太空飞行器。截至2020年8月初,地球的在轨人造卫星共有6613颗,包括已经失效,地球轨道上现存最老的美国卫星先锋1号,此外尚有逾30万件太空垃圾也在轨道上环绕地球。全世界最大的人造卫星是国际空间站(International Space Station)。 [6]1961年4月12日,尤里·阿列克谢耶维奇·加加林(Yuri Alekseyevich Gagarin)成为了第一个抵达地球轨道的人类。截至2010年7月30日,共有487人曾去过太空并进入轨道绕行地球,其中有12人还参与了阿波罗计划并在月球行走。正常情况下,国际空间站成员由6人组成,成员一般每六个月替换一次。阿波罗13号于1970年执行任务期间离地球400171千米,为人类到达过的最远距离。
除了月球和人造卫星之外,地球还有至少5颗共轨小行星(准卫星),其中四颗是在地球轨道上环绕着太阳运行的小行星——克鲁特尼(3753 Crutithne)、2002 AA29、2016 HO3和在地球前导拉格朗日点L4的特洛伊小行星2010 TK7。仅有5米大小的近地小行星2006 RH120,大约每隔20年就会靠近地月系统一次,当它靠近时,会短暂进入绕行地球的轨道。
地球历史非常久远。根据放射性碳定年法的测量结果,太阳系大约在45.6±0.08亿年前形成,而原生地球大约形成于45.4±0.04亿年前。从理论上讲,太阳的形成始于45.6亿年前一片巨大氢分子云的引力坍缩,坍缩的质量大多集中在中心,形成了太阳;其余部分一边旋转一边摊平,形成了一个原行星盘,继而形成了行星、卫星、小行星、彗星、流星体和其他太阳系小天体。星云假说主张,形成地球的微行星起源于吸积坍缩后剩下的由气体、冰粒、尘埃形成的直径为一至十千米的块状物。这些物质经过1000至2000万年的生长,最终形成原生地球。 初生的地球表面是由岩浆组成的“海洋”。
月球大约形成于45.3亿年前,关于月球起源的研究还没有定论,最受欢迎的是大碰撞假说。该假说认为,有一颗叫做忒伊亚的天体与地球发生了碰撞,这颗天体的尺寸和火星差不多,其质量为地球的10%,碰撞引发了巨大的爆炸,爆裂出的物质飞到了太空中,经吸积作用形成了月球,而忒伊亚的一部分质量也熔入了地球。
从太古宙起地球表面开始冷却凝固,形成坚硬的岩石,火山爆发所释放的气体形成了次生大气。最初的大气可能由水汽、二氧化碳、氮气组成,水汽的蒸发加速了地表的冷却,待到充分冷却后,暴雨连续下了成千上万年,雨水灌满了盆地,形成了海洋。暴雨在减少空气中水汽含量的同时,也洗去了大气中的很多二氧化碳。
地球提供了仅有的能够维持已知生命进化的环境。人们认为约40亿年前的高能化学反应产生了能够自我复制的分子,又过了5亿年则出现了所有生命的共同祖先,而后分化出细菌与古菌。早期生命形态发展出光合作用的能力,可直接利用太阳能,并向大气中释放氧气。大气中积累的氧气受到太阳发出的紫外线作用,在上层大气形成臭氧(O3),进而出现了臭氧层。早期的生命以原核生物的形态存在。根据内共生学说,在生命进化过程中,部分小细胞被吞进大细胞,并内共生于大细胞之中,成为大细胞的细胞器,从而形成结构相对复杂的真核细胞。
在15至45亿年后,地球的转轴倾角最多可能出现90度的变化。据推测,地球表面的复杂生命发展还算年轻,活动能够继续达到极盛并维持约7-8亿年。不过如果大气中氧气完全消失,这个时间将会延长到23亿年。地球在遥远未来的命运与太阳的进化紧密相连,随着太阳核心的氢持续核聚变生成氦,太阳光度将持续会缓慢增加,预测在11亿年后增加10%,35亿年后则增加40%之多,太阳光热辐射烈度也将会持续增长。根据气候模型,地球表面最终将会因为太阳辐射上升,产生严重后果,最初只是发生于热带地区,然后到两极,长久下去,海洋将会蒸发并消失。