Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und das einzige astronomische Objekt, von dem bekannt ist, dass es Leben beherbergt. Nach radiometrischen Datierungsschätzungen und anderen Beweisen hat sich die Erde vor über 4,5 Milliarden Jahren gebildet. Die Schwerkraft der Erde interagiert mit anderen Objekten im Weltraum, insbesondere mit Sonne und Mond, dem einzigen natürlichen Satelliten der Erde.
Die Rotationsachse der Erde ist in Bezug auf ihre Umlaufbahn geneigt, wodurch Jahreszeiten auf der Erde entstehen. Die Gravitationswechselwirkung zwischen Erde und Mond verursacht Gezeiten, stabilisiert die Ausrichtung der Erde auf ihrer Achse und verlangsamt allmählich ihre Rotation. Die Erde ist der dichteste, größte und massereichste der vier Gesteinsplaneten im Sonnensystem.
Die äußere Schicht der Erde ist in mehrere starre tektonische Platten unterteilt, die über viele Millionen Jahre über die Oberfläche wandern. Etwa 29% der Erdoberfläche besteht aus Kontinenten und Inseln. Die restlichen 71% sind mit Wasser bedeckt, hauptsächlich von Ozeanen, aber auch von Seen, Flüssen und anderem Süßwasser, die zusammen die Hydrosphäre bilden. Die Polarregionen der Erde sind überwiegend mit Eis bedeckt. Das Erdinnere besteht aus einem festen Eisenkern, einem flüssigen Außenkern, der das Erdmagnetfeld erzeugt, und einem Mantel, der die Plattentektonik verursacht.
In den ersten Milliarden Jahren der Erdgeschichte trat Leben in den Ozeanen auf und begann, die Erdatmosphäre und -oberfläche zu beeinflussen, was zur Verbreitung von anaeroben und später aeroben Organismen führte. Einige geologische Beweise deuten darauf hin, dass das Leben möglicherweise bereits vor 4,1 Milliarden Jahren entstanden ist. Die spezielle Kombination aus Entfernung der Erde von der Sonne, physikalischen Eigenschaften und geologischer Geschichte, hat die Entwicklung und das Gedeihen des Lebens auf der Erde ermöglicht. In der Geschichte des Lebens auf der Erde hat die biologische Vielfalt lange Expansionsperioden durchlaufen, die gelegentlich durch Massenaussterben unterbrochen wurden. Über 99% aller Arten, die jemals auf der Erde gelebt haben, sind ausgestorben. Schätzungen über die Anzahl der Arten auf der Erde variieren heute stark; Die meisten Arten wurden nicht beschrieben. Über 7,7 Milliarden Menschen leben auf der Erde und sind für ihr Überleben auf ihre Biosphäre und ihre natürlichen Ressourcen angewiesen.
Das astronomische Symbol der Erde ist ♁ oder ????.
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Interessante Fakten über die Erde
- Man glaubte einst, die Erde sei das Zentrum des Universums. 2000 Jahre lang glaubten alte Astronomen, die Erde sei statisch und habe andere Himmelskörper, die sich in kreisförmigen Bahnen um sie herum bewegen. Sie glaubten dies aufgrund der offensichtlichen Bewegung der Sonne und den Planeten in Bezug auf ihren Standpunkt. 1543 veröffentlichte Copernicus sein sonnenzentriertes Modell des Sonnensystems, das die Sonne in den Mittelpunkt unseres Sonnensystems stellte.
- Die Erde ist der einzige Planet, der nicht nach einem mythologischen Gott oder einer Göttin benannt ist. Die anderen sieben Planeten im Sonnensystem wurden nach römischen Göttern oder Göttinnen benannt. Das Wort „Erde“ kommt vom altenglischen Wort „ertha“ und bedeutet Boden oder Land.
- Die Erde ist der dichteste Planet im Sonnensystem. Die Dichte der Erde ist in jedem Teil des Planeten unterschiedlich – der Kern ist beispielsweise dichter als die Erdkruste -, aber die durchschnittliche Dichte des Planeten liegt bei etwa 5,52 Gramm pro Kubikzentimeter.
- Die Schwerkraft zwischen Erde und Mond verursacht die Gezeiten auf der Erde. Dieser Effekt auf den Mond bedeutet, dass er gezeitengebunden an die Erde gebunden ist – seine Rotationsperiode entspricht der Umlaufzeit, sodass er der Erde immer das gleiche Gesicht zeigt.
- Die Rotation der Erde verlangsamt sich allmählich. Die Verlangsamung der Erdrotation ist sehr langsam, ungefähr 17 Millisekunden pro hundert Jahre. Letztendlich wird dies unsere Tage verlängern, aber es wird ungefähr 140 Millionen Jahre dauern, bis sich unser Tag von 24 auf 25 Stunden erhöht hat.
- Die Erdatmosphäre besteht aus 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und Spuren anderer Gase, einschließlich Argon und Kohlendioxid.
- Die große Menge an Sauerstoff auf der Erde stammt aus dem Verbrauch von Kohlendioxid der Pflanzen auf unserem Planeten während ihrer Photosynthese.
- Die Erde hat ein sehr starkes Magnetfeld. Dieses Feld schützt den Planeten vor den Auswirkungen von Sonnenwinden und ist vermutlich das Ergebnis des Nickel-Eisen-Kerns des Planeten in Kombination mit seiner schnellen Rotation.
- Die Erde hat eine Ozonschicht, die sie vor schädlicher Sonnenstrahlung schützt. Diese Hülle ist eine spezielle Art von Sauerstoff, die die meisten starken UV-Strahlen der Sonne absorbiert.
- Das Wasser der Erde war ursprünglich im Planeten gefangen. Im Laufe der Zeit wurde das Wasser der Erde durch die vulkanische Aktivität des Planeten an die Oberfläche gebracht.
- Die Erde hat im Vergleich zu anderen festen Körpern in unserem Sonnensystem relativ wenige sichtbare Einschlagskrater. Dies liegt daran, dass die Erde geologisch aktiv ist und Prozesse wie Tektonik und Erosion aufweist, die ihre Oberfläche neu formen.
- Der höchste Punkt der Erde ist der Mount Everest, der eine Höhe von 8848 m erreicht.
- Der tiefste Punkt der Erde heißt Challengertief und liegt 10,9 km unter dem Meeresspiegel.
- Die Rotationsachse der Erde ist 23,4° von der Senkrechten seiner Orbitalebene weg geneigt, wodurch die Jahreszeiten erzeugt werden, die wir erleben.
- Ein Jahr auf der Erde dauert etwas mehr als 365 Tage. Es ist tatsächlich 1/4 eines Tages über 365 Tage, weshalb wir alle vier Jahre ein Schaltjahr haben.
Größenvergleich der Erde zu anderen Planeten
Umlaufbahn & Rotation
Die Erde braucht ungefähr 365 Tagen um die Sonne zu umkreisen. Die Länge unseres Jahres ist zum großen Teil auf die durchschnittliche Entfernung unserer Umlaufbahn um die Sonne von 1,50 x 108 km zurückzuführen. Bei dieser Umlaufbahnentfernung benötigt das Sonnenlicht durchschnittlich acht Minuten und zwanzig Sekunden, um die Erde zu erreichen.
Mit einer Exzentrizität der Umlaufbahn von 0,0167 ist die Erdumlaufbahn eine der kreisförmigsten im gesamten Sonnensystem. Dies bedeutet, dass der Unterschied zwischen dem Perihel der Erde und dem Aphel relativ gering ist. Aufgrund dieses kleinen Unterschieds bleibt die Intensität des Sonnenlichts, das die Erde empfängt, das ganze Jahr über nahezu konstant.
Die axiale Neigung der Erde beträgt ungefähr 23,45°. Das heißt, die Achse, um die sich die Erde dreht, ist gegenüber der Ebene, in der die Erde die Sonne umkreist, leicht geneigt. Die Wirkung dieser Neigung zusammen mit der Position der Erde in ihrer Umlaufbahn bedeutet, dass zu bestimmten Zeiten die Menge an Sonnenlicht, die die nördliche Hemisphäre empfängt, größer ist als die der südlichen Hemisphäre und umgekehrt. Diese Intensitätsschwankung führt im Sommer zu wärmeren Temperaturen und im Winter zu kälteren Temperaturen.
Die Erde benötigt ungefähr vierundzwanzig Stunden, um eine Umdrehung durchzuführen, was unserem Erdentag entspricht. Dies ist unter den terrestrischen Planeten am schnellsten, aber leicht langsamer als bei allen Gasplaneten.
Oberfläche der Erde
Die Erdoberfläche beträgt ca. 510 Millionen km². Sie kann in zwei verschiedene Hemisphären unterteilt werden: eine Landhemisphäre und eine Wasserhemisphäre. Die Landhemisphäre macht den größten Teil der Landfläche aus und fast die Hälfte davon besteht zu 47% aus Land. Die Fläche der Wasserhemisphäre enthält nur 11% Land und wird von den Ozeanen dominiert.
Die Wasseroberfläche hat in der aktuellen geologischen Epoche einen Gesamtanteil von 70,7% an der Erdoberfläche. Die restlichen 29,3%, die Landfläche, bestehen hauptsächlich aus sieben Kontinenten; in der Reihenfolge ihrer Größe: Asien, Afrika, Nordamerika, Südamerika, Antarktis, Europa und Australien (Europa war wahrscheinlich nie eine unabhängige Einheit im Rahmen der Plattentektonik als große westliche Halbinsel des Kontinents Eurasien). Das Gebiet des Weltozeans ist im Allgemeinen in drei Ozeane unterteilt, einschließlich der Subozeane: Pazifik, Atlantik und Indischer Ozean. Der tiefste Punkt des Meeres, das Witjastief 1, befindet sich im Marianengraben, 11.034 m unter dem Meeresspiegel. Die durchschnittliche Meerestiefe beträgt 3.800 m. Das ist ungefähr das Fünffache der durchschnittlichen Höhe der Kontinente die auf 800 m liegt.
Die Erde ist der bisher einzige Planet in unserem Sonnensystem auf welchem bis jetzt flüssiges Wasser nachgewiesen wurde.
Wie die Erdatmosphäre ist das Vorhandensein von flüssigem Wasser lebenswichtig. Tatsächlich wird angenommen, dass sich das Leben vor 3,8 Milliarden Jahren in den Ozeanen entwickelt hat und erst später die Fähigkeit entwickelt hat, an Land zu überleben.
Die Existenz der Ozeane wird zwei Quellen zugeschrieben. Die erste davon ist die Erde selbst. Es wird vermutet, dass während seiner Entstehung große Mengen Wasserdampf in der Erde eingeschlossen waren. Im Laufe der Zeit haben die geologischen Mechanismen des Planeten, vor allem seine vulkanische Aktivität, diesen Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt. In der Atmosphäre kondensierte dieser Dampf und fiel als flüssiges Wasser auf die Oberfläche des Planeten. Es wird vermutet, dass die zweite Quelle von Kometen stammt, die die Erde getroffen haben. Beim Aufprall lagerten sie erhebliche Mengen an Wasser auf dem Planeten ab.
Innerer Aufbau der Erde
Die innere Struktur der Erde, besteht aus konzentrischen Kugelschalen, von denen jede eine signifikant unterschiedliche Dichte aufweist. Die Kugelschale mit der geringsten Dichte ist die äußerste und wird als Erdkruste bezeichnet. Die Kugel mit der größten Dichte, liegt im Zentrum des Erdkörpers und wird als Erdkern bezeichnet. Der Kern hat einen Radius von ca. 3450 km und besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel. Äußerlich folgt der 2900 km dicke Erdmantel aus Silikaten und Oxiden mit einem hohen Anteil an Eisen und Magnesium. Die äußere Hülle des Erdkörpers wird von der relativ dünnen (ca. 5–70 km) Kruste gebildet. Dies besteht ebenfalls hauptsächlich aus Silikaten und Oxiden, jedoch mit einem geringeren Eisen- und Magnesiumgehalt und einer erhöhten Menge an Aluminium und Elementen, die im Mantelgestein „unlöslich“ sind (sogenannte inkompatible Elemente). Mit ihrer Struktur aus einer Silikatkruste und einem Silikatmantel sowie einem Eisenkern ist die Erde der Prototyp der vier terrestrischen Planeten des inneren Sonnensystems.
Neben der Klassifizierung der Kugelschalen nach chemischen Aspekten wird ein weiteres Modell verwendet, das auf den rheologischen Eigenschaften des Materials im Erdkörper basiert. Dies unterteilt den Erdkern in einen kristallinen inneren Kern (Radius: 1230 km) und einen dünnen äußeren Kern (Dicke: 2200 km). Außerdem unterscheidet es nicht zwischen Kruste und Schale, sondern kombiniert die Kruste mit dem starren äußersten Teil der Schale, um die Lithosphäre zu bilden, auf die eine viskose, fließende Schale folgt.
Atmosphäre der Erde
Merkur hat keine Atmosphäre im herkömmlichen Sinne, weil sie dünner ist als ein Vakuum, das im Labor erreicht werden kann, ähnlich wie die Atmosphäre des Mondes. Die „atmosphärischen“ Komponenten Wasserstoff H2 (22%) und Helium (6%) stammen sehr wahrscheinlich vom Sonnenwind, während Sauerstoff O2 (42%), Natrium (29%) und Kalium (0,5%) wahrscheinlich aus dem Material der Oberfläche freigesetzt wurde (die Prozentsätze sind ungenaue Schätzungen für die Volumenanteile der Gase). Der Druck der Gashülle beträgt am Boden des Merkurs nur etwa 10-15 bar und die Gesamtmasse des Merkur beträgt somit nur etwa 1000 Kilogramm.
Aufgrund der hohen Temperaturen und der geringen Anziehungskraft kann Merkur die Gasmoleküle nicht lange halten, sie entweichen durch Photoevaporation schnell ins Weltall. Auf Merkur gibt es auch keine Spuren früherer Erosion durch Wind und Wasser. Das Fehlen einer geeigneten Gashülle, die eine gewisse Kompensation der Oberflächentemperaturen gewährleisten würde, führt in dieser Sonnennähe zu extremen Temperaturschwankungen zwischen Tag- und Nachtseite. Im Vergleich zu den Nachttemperaturen, die auf –173 °C fallen, wird die Planetenseite, die durch den geringsten Abstand von der Sonne beleuchtet wird, auf +427 °C erwärmt.
Magnetfeld der Erde
Das Erdmagnetfeld, auch als geomagnetisches Feld bekannt, ist das Magnetfeld, das sich vom Erdinneren in den Weltraum erstreckt und dort mit dem Sonnenwind interagiert, einem Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgeht. Das Magnetfeld wird durch elektrische Ströme aufgrund der Bewegung von Konvektionsströmen eines Gemisches aus geschmolzenem Eisen und Nickel im äußeren Erdkern erzeugt.
Diese Konvektionsströme werden durch Wärme verursacht, die aus dem Kern entweicht, ein natürlicher Prozess, der als Geodynamo bezeichnet wird. Die Stärke des Erdmagnetfeldes an seiner Oberfläche reicht von 25 bis 65 Mikrotesla (0,25 bis 0,65 Gauß). Der geomagnetische Nordpol, der sich 2015 auf Ellesmere Island, Nunavut, Kanada, auf der Nordhalbkugel befand, ist tatsächlich der Südpol des Erdmagnetfelds und umgekehrt.
In unregelmäßigen Abständen von durchschnittlich mehreren hunderttausend Jahren kehrt sich das Erdfeld um und der Nord- bzw. Südmagnetpol wechseln abrupt die Orte.
Die Magnetosphäre erstreckt sich mehrere Zehntausend Kilometer in den Weltraum und schützt die Erde vor den geladenen Teilchen des Sonnenwinds und den kosmischen Strahlen, die sonst die obere Atmosphäre treffen würden, einschließlich der Ozonschicht, die die Erde vor schädlicher ultravioletter Strahlung schützt.
Mond
Der Mond ist ein relativ großer, terrestrischer, planetähnlicher natürlicher Satellit mit einem Durchmesser von etwa einem Viertel der Erde. Es ist der größte Mond im Sonnensystem im Verhältnis zur Größe seines Planeten, obwohl Charon im Verhältnis zum Zwergplaneten Pluto größer ist. Die natürlichen Satelliten anderer Planeten werden auch als „Monde“ bezeichnet.
Die Anziehungskraft zwischen Erde und Mond verursacht Gezeiten auf der Erde. Der gleiche Effekt auf den Mond hat zu seiner Gezeitenblockierung geführt: Seine Rotationsperiode entspricht der Zeit, die benötigt wird, um die Erde zu umkreisen. Infolgedessen zeigt es dem Planeten immer das gleiche Gesicht. Während der Mond die Erde umkreist, werden verschiedene Teile seiner Oberfläche von der Sonne beleuchtet, was zu den Mondphasen führt.
Aufgrund ihrer Gezeitenwechselwirkung entfernt sich der Mond mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 38 mm/Jahr von der Erde. Dies führt zu einer Verlängerung des Tages der Erde um etwa 23 µs pro Jahr.
Der Mond hat möglicherweise die Entwicklung des Lebens dramatisch beeinflusst, indem er das Klima des Planeten gemildert hat. Paläontologische Beweise und Computersimulationen zeigen, dass die axiale Neigung der Erde durch Gezeitenwechselwirkungen mit dem Mond stabilisiert wird. Einige Theoretiker glauben, dass ohne diese Stabilisierung die Rotationsachse chaotisch instabil sei und über Millionen von Jahren chaotische Veränderungen aufweisen könnte, wie dies für den Mars der Fall zu sein scheint.
Von der Erde aus gesehen ist der Mond gerade weit genug entfernt, um fast die gleiche scheinbar große Scheibe wie die Sonne zu haben. Die Winkelgröße (oder der Raumwinkel) dieser beiden Körper stimmt überein, da der Durchmesser der Sonne zwar etwa 400-mal so groß ist wie der des Mondes, aber auch 400-mal weiter entfernt ist. Dies ermöglicht totale und ringförmige Sonnenfinsternisse auf der Erde.
Die am weitesten verbreitete Theorie über den Ursprung des Mondes, die Hypothese des Riesenaufpralls, besagt, dass sie sich aus der Kollision eines Protoplaneten in Marsgröße namens Theia mit der frühen Erde gebildet hat. Diese Hypothese würde den relativen Mangel an Eisen und flüchtigen Elementen des Mondes erklären und die Tatsache, dass seine Zusammensetzung nahezu identisch mit der der Erdkruste ist.
Quellen:
Quellen Bilder:
I, Dennis Nilsson, AxialTiltObliquity, CC BY 3.0
Original Mats Halldin Vectorization: Chabacano, Jordens inre, CC BY-SA 3.0
Gregory H. Revera, FullMoon2010, CC BY-SA 3.0
