Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und der fünftgrößte aller Planeten Sonnensystem... Er ist auch der größte in Durchmesser, Masse und Dichte unter den terrestrischen Planeten.

Manchmal bezeichnet als Mir, der blaue Planet, manchmal Terra (von lateinisch Terra). Der einzige Körper, der dem Menschen derzeit bekannt ist, ist der Körper des Sonnensystems im Besonderen und des Universums im Allgemeinen, das von lebenden Organismen bewohnt wird.

Wissenschaftliche Beweise deuten darauf hin, dass die Erde vor etwa 4,54 Milliarden Jahren aus einem Sonnennebel entstand und kurz darauf ihren einzigen natürlichen Satelliten, den Mond, erhielt. Das Leben erschien auf der Erde vor etwa 3,5 Milliarden Jahren, also innerhalb von 1 Milliarde nach seinem Ursprung. Seitdem hat die Biosphäre der Erde die Atmosphäre und andere abiotischen Faktoren, die das quantitative Wachstum aerober Organismen bewirkt, sowie die Bildung der Ozonschicht, die zusammen mit dem Erdmagnetfeld die lebensgefährliche Sonnenstrahlung schwächt und damit die Existenzbedingungen für das Leben auf der Erde erhält.

Die von der Erdkruste selbst verursachte Strahlung ist seit ihrer Entstehung aufgrund des allmählichen Zerfalls der darin enthaltenen Radionuklide deutlich zurückgegangen. Die Erdkruste ist in mehrere Segmente oder tektonische Platten unterteilt, die sich mit Geschwindigkeiten von mehreren Zentimetern pro Jahr über die Oberfläche bewegen. Ungefähr 70,8% der Oberfläche des Planeten werden vom Weltozean eingenommen, der Rest der Oberfläche wird von Kontinenten und Inseln eingenommen. Flüsse und Seen liegen auf den Kontinenten und bilden zusammen mit dem Weltmeer die Hydrosphäre. Flüssiges Wasser, das für alle bekannten Lebensformen notwendig ist, existiert auf der Oberfläche eines der bekannten Planeten und Planetoiden des Sonnensystems außer der Erde nicht. Die Pole der Erde sind mit einer Eishülle bedeckt, die das arktische Meereis und den antarktischen Eisschild umfasst.

Die inneren Regionen der Erde sind ziemlich aktiv und bestehen aus einer dicken, sehr zähflüssigen Schicht namens Mantel, die den flüssigen äußeren Kern bedeckt, der die Quelle von . ist Magnetfeld Erde und einem inneren festen Kern, vermutlich bestehend aus Eisen und Nickel. physikalische Eigenschaften Die Erde und ihre Umlaufbahn haben das Leben in den letzten 3,5 Milliarden Jahren überleben lassen. Nach verschiedenen Schätzungen wird die Erde die Bedingungen für die Existenz lebender Organismen noch für weitere 0,5 - 2,3 Milliarden Jahre aufrechterhalten.

Die Erde interagiert (wird von Gravitationskräften angezogen) mit anderen Objekten im Weltraum, einschließlich der Sonne und des Mondes. Die Erde dreht sich um die Sonne und macht in etwa 365,26 Sonnentagen eine vollständige Umdrehung um sie herum - ein Sternjahr. Die Rotationsachse der Erde ist um 23,44 ° gegenüber der Senkrechten zu ihrer Umlaufbahn geneigt, was zu jahreszeitlichen Veränderungen auf der Planetenoberfläche mit einer Periode von einem tropischen Jahr - 365,24 Sonnentagen - führt. Der Tag ist jetzt ungefähr 24 Stunden. Der Mond begann seine Umlaufbahn um die Erde vor etwa 4,53 Milliarden Jahren. Der gravitative Einfluss des Mondes auf die Erde ist die Ursache für die Meeresgezeiten. Der Mond stabilisiert auch die Neigung der Erdachse und verlangsamt allmählich die Erdrotation. Einige Theorien gehen davon aus, dass Asteroideneinschläge erhebliche Veränderungen in der Umwelt und auf der Erdoberfläche verursacht haben, was insbesondere zu Massenaussterben führte. verschiedene Typen Lebende Kreaturen.

Der Planet ist die Heimat von Millionen von Lebewesen, einschließlich des Menschen. Das Territorium der Erde ist in 195 unabhängige Staaten unterteilt, die durch diplomatische Beziehungen, Reisen, Handel oder militärische Aktionen miteinander interagieren. Die menschliche Kultur hat viele Ideen über die Struktur des Universums geformt - wie das Konzept einer flachen Erde, das geozentrische System der Welt und die Gaia-Hypothese, nach der die Erde ein einzelner Superorganismus ist.

Geschichte der Erde

Die moderne wissenschaftliche Hypothese für die Entstehung der Erde und anderer Planeten im Sonnensystem ist die Sonnennebel-Hypothese, nach der das Sonnensystem aus einer großen Wolke aus interstellarem Staub und Gas gebildet wurde. Die Wolke bestand hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, die sich danach bildeten Urknall und schwerere Elemente, die von Supernova-Explosionen zurückgelassen wurden. Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren begann die Wolke zu kollabieren, was wahrscheinlich auf den Aufprall einer Stoßwelle einer Supernova zurückzuführen ist, die einige Lichtjahre entfernt explodierte. Als die Wolke begann, sich zu kontrahieren, wurde sie durch ihren Drehimpuls, ihre Schwerkraft und ihre Trägheit zu einer protoplanetaren Scheibe senkrecht zu ihrer Rotationsachse abgeflacht. Danach begannen die Trümmer in der protoplanetaren Scheibe unter dem Einfluss der Schwerkraft zu kollidieren und bildeten beim Verschmelzen die ersten Planetoiden.

Im Zuge der Akkretion begannen Planetoiden, Staub, Gas und Trümmer, die nach der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben waren, zu immer größeren Objekten zu verschmelzen und Planeten zu bilden. Das ungefähre Datum der Entstehung der Erde liegt vor 4,54 ± 0,04 Milliarden Jahren. Der gesamte Prozess der Planetenentstehung dauerte etwa 10-20 Millionen Jahre.

Der Mond entstand später, vor etwa 4,527 ± 0,01 Milliarden Jahren, obwohl sein Ursprung noch nicht genau geklärt ist. Die Haupthypothese ist, dass es durch Akkretion von Materie gebildet wurde, die nach einer tangentialen Kollision der Erde mit einem Objekt in der Nähe des Mars und einer Masse von 10% der Erde übrig blieb (manchmal wird dieses Objekt "Theia" genannt). Die Kollision setzte etwa 100 Millionen Mal mehr Energie frei als die, die das Aussterben der Dinosaurier verursachte. Dies reichte aus, um die äußeren Erdschichten zu verdampfen und beide Körper zu schmelzen. Ein Teil des Mantels wurde in die Erdumlaufbahn geschleudert, was vorhersagt, warum dem Mond metallisches Material fehlt und seine ungewöhnliche Zusammensetzung erklärt. Unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft nahm das ausgestoßene Material eine Kugelform an und der Mond entstand.

Die Proto-Erde dehnte sich durch Akkretion aus und war heiß genug, um Metalle und Mineralien zu schmelzen. Eisen sowie geochemisch verwandte siderophile Elemente, die eine höhere Dichte als Silikate und Alumosilikate aufweisen, stiegen in den Erdmittelpunkt ab. Dies führte dazu, dass sich die inneren Schichten der Erde nur 10 Millionen Jahre nach Beginn der Erdentstehung in Mantel und Metallkern aufspalteten, wodurch die Schichtstruktur der Erde und das Erdmagnetfeld erzeugt wurden. Die Freisetzung von Gasen aus der Kruste und vulkanische Aktivität führten zur Bildung der Primäratmosphäre. Die Kondensation von Wasserdampf, verstärkt durch von Kometen und Asteroiden getragenes Eis, führte zur Bildung von Ozeanen. Die Erdatmosphäre bestand damals aus leichten atmosphärischen Elementen: Wasserstoff und Helium, aber sie enthielt noch viel mehr Kohlendioxid als jetzt, und dies rettete die Ozeane vor dem Einfrieren, da die Leuchtkraft der Sonne damals 70 % des aktuellen Niveaus nicht überstieg. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren bildete sich das Erdmagnetfeld, das die Zerstörung der Atmosphäre durch den Sonnenwind verhinderte.

Die Oberfläche des Planeten verändert sich seit Hunderten von Millionen Jahren ständig: Kontinente erschienen und brachen zusammen. Sie bewegten sich über die Oberfläche und versammelten sich manchmal auf einem Superkontinent. Vor etwa 750 Millionen Jahren begann sich der früheste bekannte Superkontinent Rodinia aufzuspalten. Später verschmolzen diese Teile mit Pannotia (vor 600-540 Millionen Jahren), dann mit dem letzten der Superkontinente - Pangaea, das vor 180 Millionen Jahren zerfiel.

Die Entstehung des Lebens

Es gibt eine Reihe von Hypothesen über die Entstehung des Lebens auf der Erde. Vor etwa 3,5-3,8 Milliarden Jahren tauchte der "letzte universelle gemeinsame Vorfahre" auf, von dem später alle anderen lebenden Organismen abstammen.

Die Entwicklung der Photosynthese hat es lebenden Organismen ermöglicht, Sonnenenergie direkt zu nutzen. Dies führte zu einer Sauerstoffanreicherung der Atmosphäre, die vor etwa 2500 Millionen Jahren begann, und in den oberen Schichten - zur Bildung der Ozonschicht. Die Symbiose kleiner Zellen mit größeren führte zur Entwicklung komplexer Zellen - Eukaryoten. Vor etwa 2,1 Milliarden Jahren tauchten vielzellige Organismen auf, die sich weiterhin an ihre Umgebung anpassten. Dank der Absorption schädlicher ultravioletter Strahlung durch die Ozonschicht konnte das Leben mit der Entwicklung der Erdoberfläche beginnen.

1960 wurde die Schneeball-Erde-Hypothese aufgestellt, die besagt, dass die Erde vor 750 bis 580 Millionen Jahren vollständig mit Eis bedeckt war. Diese Hypothese erklärt die kambrische Explosion - eine starke Zunahme der Vielfalt mehrzelliger Lebensformen vor etwa 542 Millionen Jahren.

Die ersten Algen erschienen vor etwa 1200 Millionen Jahren und die ersten höheren Pflanzen erschienen vor etwa 450 Millionen Jahren. Wirbellose tauchten während der Ediacara-Periode auf und Wirbeltiere während der kambrischen Explosion vor etwa 525 Millionen Jahren.

Seit der kambrischen Explosion gab es fünf Massensterben. Das Aussterben am Ende des Perms, das das massivste in der Geschichte des Lebens auf der Erde ist, führte zum Tod von mehr als 90% der Lebewesen auf dem Planeten. Nach der Perm-Katastrophe wurden die häufigsten terrestrischen Wirbeltiere zu Archosauriern, aus denen sich am Ende der Trias Dinosaurier entwickelten. Sie dominierten den Planeten während der Jura- und Kreidezeit. Das kreidezeitlich-paläogene Aussterben ereignete sich vor 65 Millionen Jahren, wahrscheinlich verursacht durch den Fall eines Meteoriten; es führte zum Aussterben von Dinosauriern und anderen großen Reptilien, umging jedoch viele kleine Tiere wie Säugetiere, die damals kleine Fleischfresser waren, und Vögel, die eine evolutionäre Abstammungslinie von Dinosauriern sind. In den letzten 65 Millionen Jahren hat sich eine Vielzahl von Säugetierarten entwickelt, und affenähnliche Tiere haben vor einigen Millionen Jahren die Fähigkeit erlangt, aufrecht zu gehen. Dies ermöglichte die Verwendung von Werkzeugen und erleichterte die Kommunikation, die bei der Nahrungsaufnahme half und die Notwendigkeit eines großen Gehirns stimulierte. Die Entwicklung der Landwirtschaft und dann der Zivilisation ermöglichte es den Menschen in kurzer Zeit, die Erde wie keine andere Lebensform zu beeinflussen, die Natur und die Anzahl anderer Arten zu beeinflussen.

Die letzte Eiszeit begann vor etwa 40 Millionen Jahren mit ihrem Höhepunkt im Pleistozän vor etwa 3 Millionen Jahren. Vor dem Hintergrund anhaltender und signifikanter Änderungen der durchschnittlichen Temperatur der Erdoberfläche, die mit der Umdrehungsperiode des Sonnensystems um das Zentrum der Galaxie (etwa 200 Millionen Jahre) in Verbindung gebracht werden können, gibt es auch kleinere Amplituden und Dauer der Abkühlungs- und Erwärmungszyklen, die alle 40-100 Tausend Jahre auftreten (Siehe Gaias Hypothese, aufgestellt von James Lovelock, und auch die Theorie der biotischen Regulation, vorgeschlagen von VG Gorshkov).

Der letzte Vergletscherungszyklus auf der Nordhalbkugel endete vor etwa 10.000 Jahren.

Struktur der Erde

Nach der Theorie der tektonischen Platten besteht der äußere Teil der Erde aus zwei Schichten: der Lithosphäre, die die Erdkruste umfasst, und dem erstarrten oberen Teil des Erdmantels. Unter der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre, die den äußeren Teil des Mantels bildet. Die Asthenosphäre verhält sich wie eine überhitzte und extrem viskose Flüssigkeit.

Die Lithosphäre ist in tektonische Platten zerbrochen und scheint über der Asthenosphäre zu schweben. Platten sind starre Segmente, die sich relativ zueinander bewegen. Es gibt drei Arten ihrer gegenseitigen Bewegung: Konvergenz (Konvergenz), Divergenz (Divergenz) und Scherverschiebungen entlang von Transformationsstörungen. Auf den Verwerfungen zwischen tektonischen Platten können Erdbeben, vulkanische Aktivität, Gebirgsbildung und die Bildung von Meeresgräben auftreten.

Eine Liste der größten tektonischen Platten mit Abmessungen finden Sie in der Tabelle rechts. Unter den kleineren Platten sind die hindustanische, arabische, karibische Platte, die Nazca-Platte und die Scotia-Platte zu erwähnen. Die australische Platte verschmolz tatsächlich vor 50 bis 55 Millionen Jahren mit der Hindustan-Platte. Ozeanplatten bewegen sich am schnellsten; So bewegt sich die Kokosnussplatte mit einer Geschwindigkeit von 75 mm pro Jahr und die Pazifikplatte - mit einer Geschwindigkeit von 52-69 mm pro Jahr. Die niedrigste Geschwindigkeit für die eurasische Platte beträgt 21 mm pro Jahr.

Geografischer Umschlag

Die oberflächennahen Teile des Planeten (der obere Teil der Lithosphäre, die Hydrosphäre, die unteren Schichten der Atmosphäre) werden allgemein als bezeichnet geografischer Umschlag und Geographie studiert.

Das Relief der Erde ist sehr vielfältig. Etwa 70,8% der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt (einschließlich Kontinentalschelf). Die Unterwasseroberfläche ist gebirgig und umfasst ein System von mittelozeanischen Rücken sowie Unterwasservulkane, ozeanische Gräben, Unterwasserschluchten, ozeanische Hochebenen und abgrundtiefe Ebenen. Die verbleibenden 29,2%, die von Wasser freigelegt wurden, umfassen Berge, Wüsten, Ebenen, Hochebenen usw.

Während geologischer Perioden verändert sich die Oberfläche des Planeten durch tektonische Prozesse und Erosion ständig. Das Relief tektonischer Platten entsteht unter dem Einfluss von Verwitterung, die Folge von Niederschlägen, Temperaturschwankungen und chemischen Einflüssen ist. Ändern Erdoberfläche und Gletscher, Küstenerosion, Korallenriffbildung, Kollisionen mit großen Meteoriten.

Während sich Kontinentalplatten über den Planeten bewegen, sinkt der Meeresboden unter ihre vorrückenden Ränder. Gleichzeitig bildet das aus der Tiefe aufsteigende Mantelmaterial eine divergierende Grenze auf den mittelozeanischen Rücken. Zusammen führen diese beiden Prozesse zu einer ständigen Erneuerung des Materials der ozeanischen Platte. Der größte Teil des Meeresbodens ist weniger als 100 Millionen Jahre alt. Die älteste ozeanische Kruste befindet sich im westlichen Teil des Pazifischen Ozeans und ihr Alter beträgt etwa 200 Millionen Jahre. Zum Vergleich: Die ältesten an Land gefundenen Fossilien sind etwa 3 Milliarden Jahre alt.

Kontinentale Platten bestehen aus Material geringer Dichte wie vulkanischem Granit und Andesit. Weniger verbreitet ist Basalt, ein dichtes vulkanisches Gestein, das der Hauptbestandteil des Meeresbodens ist. Ungefähr 75 % der Oberfläche der Kontinente sind mit Sedimentgesteinen bedeckt, obwohl diese Gesteine ​​etwa 5 % der Erdkruste ausmachen. Die dritthäufigsten Gesteine ​​auf der Erde sind metamorphe Gesteine, die durch Veränderungen (Metamorphose) von Sediment- oder Eruptivgesteinen unter dem Einfluss von hohem Druck, hoher Temperatur oder beidem gleichzeitig entstanden sind. Die häufigsten Silikate auf der Erdoberfläche sind Quarz, Feldspat, Amphibol, Glimmer, Pyroxen und Olivin; Karbonate - Calcit (in Kalkstein), Aragonit und Dolomit.

Die Pedosphäre – die oberste Schicht der Lithosphäre – umfasst den Boden. Es liegt an der Grenze zwischen Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre. Heute beträgt die Gesamtfläche des bewirtschafteten Landes 13,31 % der Landfläche, von denen nur 4,71 % ständig von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen eingenommen werden. Etwa 40 % der Landfläche der Erde werden heute als Acker- und Weideland genutzt, das sind etwa 1,3 · 107 km² Ackerland und 3,4 · 107 km² Weideland.

Hydrosphäre

Hydrosphäre (von altgriechisch Yδωρ - Wasser und σφαῖρα - Kugel) - die Gesamtheit aller Wasserreserven der Erde.

Das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf der Erdoberfläche ist eine einzigartige Eigenschaft, die unseren Planeten von anderen Objekten im Sonnensystem unterscheidet. Das meiste Wasser konzentriert sich in den Ozeanen und Meeren, noch weniger in Flussnetzen, Seen, Sümpfen und Grundwasser. Auch in der Atmosphäre gibt es große Wasservorräte in Form von Wolken und Wasserdampf.

Ein Teil des Wassers liegt in festem Zustand in Form von Gletschern, Schneedecke und Permafrost vor und bildet die Kryosphäre.

Die Gesamtmasse des Wassers im Weltozean beträgt ungefähr 1,35 1018 Tonnen oder etwa 1/4400 der Gesamtmasse der Erde. Die Ozeane bedecken eine Fläche von etwa 3,618 108 km2 mit einer durchschnittlichen Tiefe von 3682 m, was es ermöglicht, das Gesamtwasservolumen in ihnen zu berechnen: 1,332 109 km3. Wenn all dieses Wasser gleichmäßig über die Oberfläche verteilt ist, würde eine Schicht von mehr als 2,7 km Dicke entstehen. Von allem Wasser, das es auf der Erde gibt, sind nur 2,5% frisch, der Rest ist salzig. Der größte Teil des Süßwassers, etwa 68,7%, befindet sich derzeit in Gletschern. Flüssiges Wasser erschien auf der Erde wahrscheinlich vor etwa vier Milliarden Jahren.

Der durchschnittliche Salzgehalt der Ozeane der Erde beträgt etwa 35 Gramm Salz pro Kilogramm Meerwasser (35 ). Ein Großteil dieses Salzes wurde durch Vulkanausbrüche freigesetzt oder aus den abgekühlten, magmatischen Gesteinen gewonnen, die den Meeresboden gebildet haben.

Atmosphäre der Erde

Atmosphäre - die Gashülle, die den Planeten Erde umgibt; besteht aus Stickstoff und Sauerstoff, mit Spuren von Wasserdampf, Kohlendioxid und anderen Gasen. Seit seiner Gründung hat es sich unter dem Einfluss der Biosphäre stark verändert. Das Aufkommen der sauerstoffhaltigen Photosynthese vor 2,4 bis 2,5 Milliarden Jahren förderte die Entwicklung aerober Organismen sowie die Sättigung der Atmosphäre mit Sauerstoff und die Bildung der Ozonschicht, die alle Lebewesen vor schädlichen ultravioletten Strahlen schützt. Die Atmosphäre bestimmt das Wetter auf der Erdoberfläche, schützt den Planeten vor kosmischer Strahlung und teilweise vor Meteoritenbeschuss. Es reguliert auch die wichtigsten klimabildenden Prozesse: den Wasserkreislauf in der Natur, die Zirkulation der Luftmassen und die Wärmeübertragung. Moleküle in der Atmosphäre können Wärmeenergie einfangen und sie daran hindern, in den Weltraum zu gelangen, wodurch die Temperatur des Planeten erhöht wird. Dieses Phänomen ist als Treibhauseffekt bekannt. Die wichtigsten Treibhausgase sind Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und Ozon. Ohne diesen Effekt der Wärmedämmung läge die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde bei minus 18 bis minus 23 ° C, obwohl sie in Wirklichkeit 14,8 ° C beträgt und es höchstwahrscheinlich kein Leben gäbe.

Die Erdatmosphäre ist in Schichten unterteilt, die sich in Temperatur, Dichte, chemischer Zusammensetzung usw. unterscheiden. Die Gesamtmasse der Gase, aus denen die Erdatmosphäre besteht, beträgt etwa 5,15 · 1018 kg. Auf Meereshöhe übt die Atmosphäre einen Druck von 1 atm (101,325 kPa) auf die Erdoberfläche aus. Die durchschnittliche Luftdichte an der Oberfläche beträgt 1,22 g / l und nimmt mit zunehmender Höhe schnell ab: In einer Höhe von 10 km über dem Meeresspiegel beträgt sie beispielsweise nicht mehr als 0,41 g / l und in einer Höhe von 100 km - 10-7 g / l.

Der untere Teil der Atmosphäre enthält etwa 80% ihrer Gesamtmasse und 99% des gesamten Wasserdampfs (1,3-1,5 · 1013 Tonnen), diese Schicht wird als Troposphäre bezeichnet. Seine Dicke ist nicht gleich und hängt von der Art des Klimas und den jahreszeitlichen Faktoren ab: zum Beispiel in den Polarregionen etwa 8-10 km, in der gemäßigten Zone bis zu 10-12 km und in tropischen oder äquatorialen Zonen 16-18 km erreicht. In dieser Schicht der Atmosphäre sinkt die Temperatur bei Höhenbewegungen um durchschnittlich 6 °C pro Kilometer. Darüber befindet sich eine Übergangsschicht - die Tropopause, die die Troposphäre von der Stratosphäre trennt. Die Temperatur liegt hier im Bereich von 190-220 K.

Die Stratosphäre ist eine Schicht der Atmosphäre, die sich in einer Höhe von 10-12 bis 55 km (je nach Wetterbedingungen und Jahreszeit) befindet. Es macht nicht mehr als 20 % der Gesamtmasse der Atmosphäre aus. Diese Schicht ist gekennzeichnet durch einen Temperaturabfall auf eine Höhe von ~ 25 km, gefolgt von einem Anstieg an der Grenze zur Mesosphäre auf fast 0 ° . Diese Grenze wird Stratopause genannt und liegt in einer Höhe von 47-52 km. Die Stratosphäre hat die höchste Ozonkonzentration in der Atmosphäre, die alle lebenden Organismen auf der Erde vor der schädlichen ultravioletten Strahlung der Sonne schützt. Die starke Absorption der Sonnenstrahlung durch die Ozonschicht verursacht einen schnellen Temperaturanstieg in diesem Teil der Atmosphäre.

Die Mesosphäre befindet sich in einer Höhe von 50 bis 80 km über der Erdoberfläche, zwischen Stratosphäre und Thermosphäre. Es ist von diesen Schichten durch die Mesopause (80-90 km) getrennt. Dies ist der kälteste Ort der Erde, die Temperatur sinkt hier auf -100 ° C. Bei dieser Temperatur gefriert das Wasser in der Luft schnell zu nachtleuchtenden Wolken. Sie sind kurz nach Sonnenuntergang zu sehen, aber die beste Sicht wird geschaffen, wenn sie 4 bis 16 ° unter dem Horizont liegt. Die meisten Meteoriten, die die Erdatmosphäre durchdringen, werden in der Mesosphäre verbrannt. Von der Erdoberfläche aus werden sie als Sternschnuppen beobachtet. In einer Höhe von 100 km über dem Meeresspiegel gibt es eine bedingte Grenze zwischen der Erdatmosphäre und dem Weltraum - die Karman-Linie.

In der Thermosphäre steigt die Temperatur schnell auf 1000 K an, dies liegt an der Absorption kurzwelliger Sonnenstrahlung darin. Dies ist die längste Schicht der Atmosphäre (80-1000 km). In einer Höhe von etwa 800 km hört der Temperaturanstieg auf, da die Luft hier sehr verdünnt ist und die Sonnenstrahlung schwach absorbiert.

Die Ionosphäre umfasst die letzten beiden Schichten. Hier kommt es zur Ionisierung von Molekülen unter dem Einfluss des Sonnenwindes und es entstehen Polarlichter.

Die Exosphäre ist der äußere und sehr verdünnte Teil der Erdatmosphäre. In dieser Schicht können Teilchen die zweite kosmische Geschwindigkeit der Erde überwinden und in den Weltraum entweichen. Dies verursacht einen langsamen, aber stetigen Prozess, der als atmosphärische Dissipation bezeichnet wird. Vor allem Teilchen leichter Gase entweichen ins All: Wasserstoff und Helium. Wasserstoffmoleküle mit dem niedrigsten Molekulargewicht, kann leichter die zweite Raumgeschwindigkeit erreichen und schneller als andere Gase in den Weltraum entweichen. Es wird angenommen, dass der Verlust von Reduktionsmitteln wie Wasserstoff eine Voraussetzung für die anhaltende Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre war. Folglich könnte die Eigenschaft von Wasserstoff, die Erdatmosphäre zu verlassen, die Entwicklung des Lebens auf dem Planeten beeinflusst haben. Derzeit wird der größte Teil des Wasserstoffs, der in die Atmosphäre gelangt, in Wasser umgewandelt, ohne die Erde zu verlassen, und der Verlust von Wasserstoff erfolgt hauptsächlich durch die Zerstörung von Methan in der oberen Atmosphäre.

Die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre

An der Erdoberfläche enthält Luft bis zu 78,08 % Stickstoff (nach Volumen), 20,95 % Sauerstoff, 0,93 % Argon und etwa 0,03 % Kohlendioxid. Die restlichen Bestandteile machen höchstens 0,1 % aus: Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid, Schwefel- und Stickstoffoxide, Wasserdampf und Edelgase. Abhängig von Jahreszeit, Klima und Gelände kann die Atmosphäre Staub, Partikel organischer Materialien, Asche, Ruß usw. enthalten. Über 200 km wird Stickstoff zum Hauptbestandteil der Atmosphäre. In einer Höhe von 600 km herrscht Helium und ab 2000 km Wasserstoff ("Wasserstoffkorona").

Wetter und Klima

Die Erdatmosphäre hat keine definierten Grenzen, sie wird allmählich dünner und geht in den Weltraum über. Drei Viertel der Masse der Atmosphäre befinden sich in den ersten 11 Kilometern von der Oberfläche des Planeten (Troposphäre). Sonnenenergie erwärmt diese Schicht nahe der Oberfläche, wodurch sich die Luft ausdehnt und ihre Dichte verringert. Dann steigt die erwärmte Luft auf, und an ihre Stelle tritt kältere und dichtere Luft. So entsteht die Zirkulation der Atmosphäre - ein System geschlossener Luftmassenströme durch Umverteilung von Wärmeenergie.

Grundlage der atmosphärischen Zirkulation sind die Passatwinde im Äquatorgürtel (unter 30 ° Breite) und die Westwinde der gemäßigten Zone (in Breitengraden zwischen 30 ° und 60 °). Meeresströmungen sind auch wichtige Faktoren bei der Klimabildung, ebenso wie die thermohaline Zirkulation, die Wärmeenergie von äquatorialen zu polaren Regionen verteilt.

Von der Oberfläche aufsteigender Wasserdampf bildet Wolken in der Atmosphäre. Wenn die atmosphärischen Bedingungen es zulassen, dass warme feuchte Luft aufsteigt, kondensiert dieses Wasser und fällt in Form von Regen, Schnee oder Hagel an die Oberfläche. Der größte Teil des atmosphärischen Niederschlags, der an Land fällt, landet in Flüssen und kehrt schließlich in die Ozeane zurück oder verbleibt in Seen und verdunstet dann wieder, wodurch sich der Kreislauf wiederholt. Dieser Wasserkreislauf in der Natur ist lebenswichtig für das Leben an Land. Die Niederschlagsmenge, die pro Jahr fällt, ist unterschiedlich und reicht von mehreren Metern bis zu mehreren Millimetern, je nach geographische Lage Region. Die atmosphärische Zirkulation, topologische Merkmale des Gebiets und Temperaturabfälle bestimmen die durchschnittliche Niederschlagsmenge, die in jeder Region fällt.

Die Menge an Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, nimmt mit zunehmendem Breitengrad ab. In höheren Breitengraden Sonnenlicht fällt in einem schärferen Winkel an die Oberfläche als bei niedrigem; und es muss einen längeren Weg in der Erdatmosphäre zurücklegen. Infolgedessen sinkt die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur (auf Meereshöhe) um etwa 0,4 ° C, wenn Sie sich um 1 Grad auf beiden Seiten des Äquators bewegen. Das Land ist in Klimazonen unterteilt - Naturzonen mit einem annähernd homogenen Klima. Klimatypen können nach Temperaturregime, Winter- und Sommerniederschlagsmenge klassifiziert werden. Das gebräuchlichste Klimaklassifikationssystem ist die Köppen-Klassifikation, nach der das beste Kriterium zur Bestimmung des Klimatyps ist, welche Pflanzen in einem bestimmten Gebiet unter natürlichen Bedingungen wachsen. Das System umfasst fünf Hauptklimazonen (tropische Regenwälder, Wüsten, gemäßigte Zone, kontinentales Klima und Polartyp), die wiederum in spezifischere Untertypen unterteilt sind.

Biosphäre

Die Biosphäre ist eine Ansammlung von Teilen irdische Muscheln(Litho-, Hydro- und Atmosphäre), die von lebenden Organismen bewohnt wird, steht unter ihrem Einfluss und wird von den Produkten ihrer Lebenstätigkeit eingenommen. Der Begriff „Biosphäre“ wurde erstmals 1875 von dem österreichischen Geologen und Paläontologen Eduard Süß geprägt. Die Biosphäre ist die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bewohnt und von ihnen transformiert wird. Es begann sich erst vor 3,8 Milliarden Jahren zu bilden, als die ersten Organismen auf unserem Planeten auftauchten. Sie umfasst die gesamte Hydrosphäre, den oberen Teil der Lithosphäre und den unteren Teil der Atmosphäre, dh sie bewohnt die Ökosphäre. Die Biosphäre ist eine Sammlung aller lebenden Organismen. Es beherbergt über 3.000.000 Arten von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Mikroorganismen.

Die Biosphäre besteht aus Ökosystemen, zu denen Gemeinschaften lebender Organismen (Biozönose), ihre Lebensräume (Biotope) und Kommunikationssysteme gehören, die zwischen ihnen Materie und Energie austauschen. An Land werden sie hauptsächlich durch geografische Breiten, Höhen und Niederschlagsunterschiede getrennt. Terrestrische Ökosysteme in der Arktis oder Antarktis, in großen Höhen oder in extrem trockenen Regionen sind relativ arm an Pflanzen und Tieren; Höhepunkte der Artenvielfalt in den tropischen Regenwäldern des Äquatorialgürtels.

Erdmagnetfeld

In erster Näherung ist das Erdmagnetfeld ein Dipol, dessen Pole sich in der Nähe der geographischen Pole des Planeten befinden. Das Feld bildet eine Magnetosphäre, die Teilchen aus dem Sonnenwind ablenkt. Sie sammeln sich in Strahlungsgürteln an – zwei konzentrische torusförmige Regionen um die Erde. In der Nähe der magnetischen Pole können diese Partikel in die Atmosphäre „auslaufen“ und zum Auftreten von Polarlichtern führen. Am Äquator hat das Erdmagnetfeld eine Induktion von 3,05 · 10-5 T und ein magnetisches Moment von 7,91 · 1015 T · m3.

Nach der Theorie des "magnetischen Dynamos" wird das Feld im zentralen Bereich der Erde erzeugt, wo Wärme eine Strömung erzeugt elektrischer Strom in einem Flüssigmetallkern. Dies wiederum führt zur Entstehung eines Magnetfeldes auf der Erde. Konvektionsbewegungen im Kern sind chaotisch; Magnetpole driften und ändern periodisch ihre Polarität. Dadurch kommt es zu Inversionen des Erdmagnetfeldes, die im Durchschnitt alle paar Millionen Jahre mehrmals auftreten. Die letzte Inversion fand vor etwa 700.000 Jahren statt.

Die Magnetosphäre ist ein Raumbereich um die Erde, der sich bildet, wenn der Strom geladener Teilchen aus dem Sonnenwind unter dem Einfluss eines Magnetfelds von seiner ursprünglichen Flugbahn abweicht. Auf der der Sonne zugewandten Seite ist sein Bugstoß etwa 17 km dick und befindet sich etwa 90.000 km von der Erde entfernt. Auf der Nachtseite des Planeten erstreckt sich die Magnetosphäre zu einer langen, zylindrischen Form.

Wenn hochenergetische geladene Teilchen mit der Magnetosphäre der Erde kollidieren, entstehen Strahlungsgürtel (Van-Allen-Gürtel). Auroras treten auf, wenn Sonnenplasma die Erdatmosphäre in der Nähe der magnetischen Pole erreicht.

Umlaufbahn und Rotation der Erde

Die Erde braucht durchschnittlich 23 Stunden 56 Minuten und 4,091 Sekunden (siderische Tage), um eine Umdrehung um ihre Achse zu vollenden. Die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten von West nach Ost beträgt ungefähr 15 Grad pro Stunde (1 Grad in 4 Minuten, 15 pro Minute). Dies entspricht dem Winkeldurchmesser der Sonne oder des Mondes alle zwei Minuten (die scheinbaren Größen von Sonne und Mond sind ungefähr gleich).

Die Rotation der Erde ist instabil: Die Geschwindigkeit ihrer Rotation relativ zur Himmelskugel ändert sich (im April und November weicht die Tageslänge um 0,001 s von der Referenz ab), die Rotationsachse präzediert (um 20,1 ″ pro Jahr) und schwankt (der Abstand des Momentanpols vom Durchschnitt überschreitet 15 ′ nicht). Im großen und ganzen verlangsamt es sich. Die Dauer einer Erdumdrehung hat sich in den letzten 2000 Jahren um durchschnittlich 0,0023 Sekunden pro Jahrhundert erhöht (nach Beobachtungen der letzten 250 Jahre ist diese Zunahme geringer - etwa 0,0014 Sekunden pro 100 Jahre). Aufgrund der Gezeitenbeschleunigung ist jeder nächste Tag im Durchschnitt ~ 29 Nanosekunden länger als der vorherige.

Die Rotationsperiode der Erde relativ zu Fixsternen beträgt im International Earth Rotation Service (IERS) 86164,098903691 Sekunden nach UT1 oder 23 Stunden 56 Minuten. 4.098903691 s.

Die Erde umkreist die Sonne auf einer elliptischen Umlaufbahn in einer Entfernung von etwa 150 Millionen km mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 29,765 km / s. Die Geschwindigkeit reicht von 30,27 km/s (am Perihel) bis 29,27 km/s (am Aphel). Die Erde bewegt sich im Orbit und macht in 365,2564 Sonnentagen (ein Sternjahr) eine vollständige Umdrehung. Von der Erde aus beträgt die Bewegung der Sonne relativ zu den Sternen etwa 1 ° pro Tag in östlicher Richtung. Die Umlaufgeschwindigkeit der Erde ist instabil: Im Juli (wenn das Aphel passiert) ist sie minimal und beträgt etwa 60 Bogenminuten pro Tag, und wenn das Perihel im Januar passiert, ist sie maximal, etwa 62 Minuten pro Tag. Die Sonne und das gesamte Sonnensystem kreisen um das Zentrum der Galaxie Milchstraße auf einer fast kreisförmigen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 km / s. Das Sonnensystem als Teil der Milchstraße bewegt sich wiederum mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 km / s auf einen Punkt (Apex) zu, der sich an der Grenze der Sternbilder Lyra und Herkules befindet und beschleunigt sich mit der Expansion des Universums.

Der Mond dreht sich mit der Erde alle 27,32 Tage relativ zu den Sternen um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt. Der Zeitabstand zwischen zwei identischen Mondphasen (synodischer Monat) beträgt 29.53059 Tage. Vom Nordpol der Welt aus betrachtet bewegt sich der Mond gegen den Uhrzeigersinn um die Erde. In die gleiche Richtung drehen sich alle Planeten um die Sonne und Sonne, Erde und Mond um ihre Achse. Die Rotationsachse der Erde weicht von der Senkrechten zur Bahnebene um 23,5 Grad ab (die Richtung und Neigung der Erdachse ändert sich aufgrund der Präzession, und die scheinbare Höhe der Sonne hängt von der Jahreszeit ab); die Mondbahn ist gegenüber der Erdbahn um 5 Grad geneigt (ohne diese Abweichung gäbe es in jedem Monat eine Sonnen- und eine Mondfinsternis).

Aufgrund der Neigung der Erdachse ändert sich die Höhe der Sonne über dem Horizont im Laufe des Jahres. Für einen Beobachter in nördlichen Breiten dauert das Tageslicht im Sommer, wenn der Nordpol zur Sonne geneigt ist, länger und die Sonne steht höher am Himmel. Dies führt zu höheren durchschnittlichen Lufttemperaturen. Wenn der Nordpol in die entgegengesetzte Richtung von der Sonne abweicht, wird alles umgekehrt und das Klima wird kälter. Zu dieser Zeit gibt es eine Polarnacht jenseits des Polarkreises, die auf dem Breitengrad des Polarkreises fast zwei Tage dauert (die Sonne geht am Tag der Wintersonnenwende nicht auf) und am Nordpol sechs Monate erreicht.

Diese Klimaänderungen (aufgrund der Neigung der Erdachse) führen zum Wechsel der Jahreszeiten. Die vier Jahreszeiten werden durch die Sonnenwenden – die Momente, in denen die Erdachse so weit wie möglich zur Sonne oder von der Sonne weg geneigt ist – und die Tagundnachtgleichen definiert. Die Wintersonnenwende findet um den 21. Dezember herum, die Sommersonnenwende um den 21. Juni, die Frühlings-Tagundnachtgleiche um den 20. März und die Herbstsonnenwende um den 23. September herum statt. Wenn der Nordpol zur Sonne geneigt ist, ist der Südpol von ihr weg geneigt. Wenn also auf der Nordhalbkugel Sommer ist, ist auf der Südhalbkugel Winter und umgekehrt (obwohl die Monate gleich benannt sind, d. h. der Februar auf der Nordhalbkugel ist beispielsweise der letzte (und kälteste) Monat des Winters , und auf der Südhalbkugel ist es der letzte (und wärmste) Sommermonat).

Der Neigungswinkel der Erdachse ist über lange Zeit relativ konstant. Es durchläuft jedoch geringfügige Verschiebungen (bekannt als Nutation) mit einer Rate von 18,6 Jahren. Es gibt auch langperiodische Schwankungen (ca. 41.000 Jahre), die als Milankovitch-Zyklen bekannt sind. Auch die Orientierung der Erdachse ändert sich mit der Zeit, die Dauer der Präzession beträgt 25.000 Jahre; diese Präzession ist der Grund für den Unterschied Sternjahr und ein tropisches Jahr. Beide Bewegungen werden durch die wechselnde Anziehungskraft von Sonne und Mond auf die äquatoriale Ausbuchtung der Erde verursacht. Die Pole der Erde bewegen sich relativ zu ihrer Oberfläche um mehrere Meter. Diese Bewegung der Pole hat verschiedene zyklische Komponenten, die zusammen als quasiperiodische Bewegung bezeichnet werden. Zusätzlich zu den jährlichen Komponenten dieser Bewegung gibt es einen 14-monatigen Zyklus, der als Chandler-Bewegung der Erdpole bezeichnet wird. Auch die Geschwindigkeit der Erdrotation ist nicht konstant, was sich in der Änderung der Tageslänge widerspiegelt.

Derzeit passiert die Erde das Perihel um den 3. Januar und das Aphel um den 4. Juli herum. Die Menge an Sonnenenergie, die im Perihel die Erde erreicht, ist 6,9% mehr als im Aphel, da die Entfernung von der Erde zur Sonne im Aphel um 3,4% größer ist. Dies ist auf das inverse quadratische Gesetz zurückzuführen. Da die Südhalbkugel ungefähr zur gleichen Zeit zur Sonne geneigt ist, zu der die Erde der Sonne am nächsten ist, erhält sie im Laufe des Jahres etwas mehr Sonnenenergie als der Norden. Dieser Effekt ist jedoch deutlich geringer als die Änderung der Gesamtenergie durch die Neigung der Erdachse, zudem wird der Großteil der überschüssigen Energie von der großen Wassermenge auf der Südhalbkugel absorbiert.

Für die Erde beträgt der Radius der Hill-Kugel (der Einflussbereich der Erdanziehungskraft) etwa 1,5 Millionen km. Dies ist die maximale Entfernung, bei der der Einfluss der Schwerkraft der Erde größer ist als der Einfluss der Schwerkraft anderer Planeten und der Sonne.

Überwachung

Die Erde wurde erstmals 1959 vom Explorer-6 aus dem Weltraum fotografiert. Der erste Mensch, der die Erde aus dem All sah, war 1961 Yuri Gagarin. Die Besatzung von Apollo 8 war 1968 die erste, die den Aufstieg der Erde aus der Mondumlaufbahn beobachtete. 1972 machte die Besatzung von Apollo 17 das berühmte Bild der Erde - "The Blue Marble".

Aus dem Weltraum und von den "äußeren" Planeten (die sich außerhalb der Erdbahn befinden) kann der Durchgang der Erde durch mondähnliche Phasen beobachtet werden, genauso wie der Erdbeobachter die Phasen der Venus (entdeckt von Galileo Galilei).

Mond

Der Mond ist ein relativ großer planetenartiger Satellit mit einem Durchmesser, der einem Viertel des Erddurchmessers entspricht. Im Verhältnis zur Größe seines Planeten ist er der größte Satellit des Sonnensystems. Unter dem Namen Erdmond werden natürliche Satelliten anderer Planeten auch "Monde" genannt.

Die Anziehungskraft zwischen Erde und Mond ist die Ursache für Ebbe und Flut der Erde. Ein ähnlicher Effekt zeigt sich beim Mond darin, dass er der Erde ständig mit ein und derselben Seite zugewandt ist (die Umlaufdauer des Mondes um seine Achse ist gleich der Umlaufdauer um die Erde; siehe auch die Gezeitenbeschleunigung des Mondes). Dies wird als Gezeitensynchronisation bezeichnet. Beim Umlauf des Mondes um die Erde beleuchtet die Sonne verschiedene Teile der Oberfläche des Satelliten, was sich im Phänomen der Mondphasen manifestiert: Der dunkle Teil der Oberfläche wird durch einen Terminator vom hellen getrennt.

Aufgrund der Gezeitensynchronisation entfernt sich der Mond pro Jahr um etwa 38 mm von der Erde. In Millionen von Jahren wird diese winzige Veränderung sowie eine Zunahme des Erdtages um 23 Mikrosekunden pro Jahr zu erheblichen Veränderungen führen. So gab es zum Beispiel im Devon (vor etwa 410 Millionen Jahren) 400 Tage im Jahr und ein Tag dauerte 21,8 Stunden.

Der Mond kann die Entwicklung des Lebens durch den Klimawandel auf dem Planeten erheblich beeinflussen. Paläontologische Funde und Computermodelle zeigen, dass die Neigung der Erdachse durch die Gezeitensynchronisation der Erde mit dem Mond stabilisiert wird. Wenn sich die Rotationsachse der Erde der Ebene der Ekliptik nähert, würde das Klima auf dem Planeten dadurch extrem rau werden. Einer der Pole würde direkt auf die Sonne zeigen, der andere in die entgegengesetzte Richtung, und wenn sich die Erde um die Sonne dreht, würden sie ihre Plätze wechseln. Die Pole würden im Sommer und Winter direkt zur Sonne zeigen. Planetologen, die diese Situation untersucht haben, argumentieren, dass in diesem Fall alle großen Tiere und höheren Pflanzen auf der Erde ausgestorben wären.

Die scheinbare Winkelgröße des Mondes von der Erde aus ist der scheinbaren Größe der Sonne sehr nahe. Die Winkelabmessungen (und Raumwinkel) dieser beiden Himmelskörper sind ähnlich, denn obwohl der Durchmesser der Sonne 400-mal größer ist als der des Mondes, ist sie 400-mal weiter von der Erde entfernt. Aufgrund dieses Umstandes und des Vorhandenseins einer erheblichen Exzentrizität der Mondbahn können auf der Erde sowohl totale als auch ringförmige Finsternisse beobachtet werden.

Die häufigste Hypothese für die Entstehung des Mondes, die Riesenkollisionshypothese, behauptet, dass der Mond durch die Kollision des Protoplaneten Thea (etwa so groß wie der Mars) mit der Proto-Erde entstanden ist. Dies erklärt unter anderem die Gründe für die Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Zusammensetzung des Mondbodens und des terrestrischen Bodens.

Derzeit hat die Erde außer dem Mond keine anderen natürlichen Satelliten, aber es gibt mindestens zwei natürliche koorbitale Satelliten - Asteroiden 3753 Cruithney, 2002 AA29 und viele künstliche.

Erdnahe Asteroiden

Der Fall großer (mehrere tausend km Durchmesser) Asteroiden auf die Erde birgt die Gefahr ihrer Zerstörung, jedoch sind alle in der Neuzeit beobachteten Körper dafür zu klein und ihr Fall ist nur für die Biosphäre gefährlich. Nach populären Hypothesen könnten solche Stürze mehrere Massensterben verursacht haben. Asteroiden mit Perihelentfernungen kleiner oder gleich 1,3 Astronomischen Einheiten, die sich in absehbarer Zeit der Erde in einer Entfernung kleiner oder gleich 0,05 AE nähern könnten. Das heißt, sie gelten als potenziell gefährliche Objekte. Insgesamt wurden etwa 6200 Objekte registriert, die in einer Entfernung von bis zu 1,3 Astronomischen Einheiten von der Erde vorbeiziehen. Die Gefahr ihres Sturzes auf den Planeten wird als vernachlässigbar angesehen. Nach modernen Schätzungen werden Kollisionen mit solchen Körpern (nach den pessimistischsten Prognosen) wahrscheinlich nicht häufiger als alle hunderttausend Jahre auftreten.

Geografische Informationen

Quadrat

• Fläche: 510,072 Mio. km²
• Land: 148,94 Mio. km² (29,1%)
• Wasser: 361,132 Mio. km² (70,9%)

Küstenlänge: 356.000 km

Sushi-Verwendung

Daten für 2011

• Ackerland - 10,43 %
• Staudenplantagen - 1,15%
• andere - 88,42 %

Bewässertes Land: 3.096.621,45 km² (2011)

Sozioökonomische Geographie

Am 31. Oktober 2011 erreichte die Weltbevölkerung 7 Milliarden Menschen. Nach UN-Schätzungen wird die Weltbevölkerung 2013 7,3 Milliarden und 2050 9,2 Milliarden erreichen. Der Großteil des Bevölkerungswachstums wird voraussichtlich in Entwicklungsländern stattfinden. Die durchschnittliche Bevölkerungsdichte an Land beträgt etwa 40 Menschen / km2, in verschiedenen Teilen der Erde variiert sie stark und ist die höchste in Asien. Prognosen zufolge wird der Urbanisierungsgrad der Bevölkerung bis 2030 60 % erreichen, während er heute im weltweiten Durchschnitt bei 49 % liegt.

Rolle in der Kultur

Das russische Wort "Land" geht auf Praslav zurück. * zemja mit der gleichen Bedeutung, die wiederum das große-ie fortsetzt. * dheĝhōm "Erde".

Auf Englisch ist Erde Erde. Dieses Wort setzt Old English eorthe und Middle English erthe fort. Die Erde wurde erstmals um 1400 als Name des Planeten verwendet. Dies ist der einzige Name für den Planeten, der nicht aus der griechisch-römischen Mythologie stammt.

Das astronomische Standardzeichen der Erde ist ein Kreuz, das von einem Kreis umrissen wird. Dieses Symbol wurde in verschiedenen Kulturen für unterschiedliche Zwecke verwendet. Eine andere Version des Symbols ist ein Kreuz an der Spitze eines Kreises (♁), eine stilisierte Kugel; wurde als frühes astronomisches Symbol für den Planeten Erde verwendet.

In vielen Kulturen wird die Erde vergöttert. Sie ist mit der Göttin verbunden, der Muttergöttin, genannt Mutter Erde, die oft als Göttin der Fruchtbarkeit dargestellt wird.

Die Azteken nannten die Erde Tonantsin - "unsere Mutter". Unter den Chinesen ist dies die Göttin Hou-Tu (后土), ähnlich der griechischen Göttin der Erde - Gaia. In der nordischen Mythologie war die Erdgöttin Jord die Mutter von Thor und die Tochter von Annar. In der altägyptischen Mythologie wird die Erde im Gegensatz zu vielen anderen Kulturen mit einem Mann - dem Gott Geb - und der Himmel mit einer Frau - der Göttin Nut - identifiziert.

In vielen Religionen gibt es Mythen über den Ursprung der Welt, die von der Erschaffung der Erde durch eine oder mehrere Gottheiten erzählen.

In vielen alten Kulturen galt die Erde als flach, daher wurde die Welt in der Kultur Mesopotamiens als flache Scheibe dargestellt, die auf der Oberfläche des Ozeans schwimmt. Annahmen über die Kugelform der Erde wurden von antiken griechischen Philosophen gemacht; Pythagoras vertrat diesen Standpunkt. Im Mittelalter glaubten die meisten Europäer, dass die Erde die Form einer Kugel habe, was ein Denker wie Thomas von Aquin bezeugte. Vor dem Aufkommen von Weltraumflügen beruhte die Beurteilung der Kugelform der Erde auf der Beobachtung von Nebenzeichen und auf der ähnlichen Form anderer Planeten.

Der technologische Fortschritt in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts veränderte die allgemeine Wahrnehmung der Erde. Bevor die Raumfahrt begann, wurde die Erde oft als grüne Welt dargestellt. Der Science-Fiction-Autor Frank Paul war möglicherweise der erste, der einen wolkenlosen blauen Planeten (mit klar definiertem Land) auf der Rückseite der Ausgabe von Amazing Stories vom Juli 1940 darstellte.

1972 machte die Besatzung von Apollo 17 berühmtes Foto Land, genannt "Blue Marble" (Blauer Marmor). Ein 1990 von Voyager 1 aus großer Entfernung aufgenommenes Bild der Erde veranlasste Carl Sagan, den Planeten mit einem hellblauen Punkt (Pale Blue Dot) zu vergleichen. Außerdem wurde die Erde mit einem großen Raumschiff mit einem Lebenserhaltungssystem verglichen, das gewartet werden muss. Die Biosphäre der Erde wurde manchmal als ein einziger großer Organismus beschrieben.

Ökologie

In den letzten zwei Jahrhunderten hat die wachsende Umweltbewegung Besorgnis über die wachsenden Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Natur der Erde gezeigt. Die Hauptaufgaben dieser gesellschaftspolitischen Bewegung sind der Schutz natürliche Ressourcen, Beseitigung der Verschmutzung. Naturschützer befürworten eine nachhaltige Nutzung der Ressourcen des Planeten und ein Umweltmanagement. Dies kann ihrer Meinung nach durch Änderungen der öffentlichen Ordnung und die individuelle Einstellung jedes Einzelnen erreicht werden. Dies gilt insbesondere für die großflächige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen. Die Notwendigkeit, die Auswirkungen der Produktion auf die Umgebung verursacht zusätzliche Kosten, was zu einem Konflikt zwischen kommerziellen Interessen und den Ideen von Umweltbewegungen führt.

Die Zukunft der Erde

Die Zukunft des Planeten hängt eng mit der Zukunft der Sonne zusammen. Als Folge der Ansammlung von "verbrauchtem" Helium im Kern der Sonne beginnt die Leuchtkraft des Sterns langsam zuzunehmen. Sie wird in den nächsten 1,1 Milliarden Jahren um 10 % zunehmen, wodurch sich die bewohnbare Zone des Sonnensystems über die Grenzen der gegenwärtigen Erdumlaufbahn hinaus verschieben wird. Nach einigen Klimamodellen wird eine Zunahme der auf die Erdoberfläche fallenden Sonnenstrahlung zu katastrophalen Folgen führen, einschließlich der Möglichkeit einer vollständigen Verdunstung aller Ozeane.

Ein Anstieg der Temperatur der Erdoberfläche wird die anorganische Zirkulation von CO2 beschleunigen und seine Konzentration auf ein für Pflanzen tödliches Niveau reduzieren (10 ppm für die C4-Photosynthese) in 500-900 Millionen Jahren. Das Verschwinden der Vegetation wird zu einer Abnahme des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre führen und das Leben auf der Erde wird in mehreren Millionen Jahren unmöglich sein. In einer weiteren Milliarde Jahren wird das Wasser von der Oberfläche des Planeten vollständig verschwinden und die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen werden 70 ° C erreichen. Der größte Teil des Landes wird für das Leben unbrauchbar und muss zunächst im Meer bleiben. Aber selbst wenn die Sonne ewig und unveränderlich wäre, könnte die anhaltende innere Abkühlung der Erde zum Verlust des größten Teils der Atmosphäre und der Ozeane führen (aufgrund einer Abnahme der vulkanischen Aktivität). Bis dahin werden die einzigen Lebewesen auf der Erde Extremophile sein, Organismen, die hohen Temperaturen und Wassermangel standhalten können.

Nach 3,5 Milliarden Jahren wird die Leuchtkraft der Sonne um 40% gegenüber dem heutigen Niveau zunehmen. Die Bedingungen auf der Erdoberfläche werden zu diesem Zeitpunkt den Oberflächenbedingungen der modernen Venus ähnlich sein: Die Ozeane werden vollständig verdunsten und im Weltraum verschwinden, die Oberfläche wird zu einer kargen, rotglühenden Wüste. Diese Katastrophe wird die Existenz jeglicher Lebensformen auf der Erde unmöglich machen. In 7,05 Milliarden Jahren werden dem Sonnenkern die Wasserstoffreserven ausgehen. Dies wird dazu führen, dass die Sonne von der Hauptreihe absteigt und die Bühne des Roten Riesen betritt. Das Modell zeigt, dass sein Radius auf einen Wert von etwa 77,5% des aktuellen Radius der Erdumlaufbahn (0,775 AE) ansteigt und seine Leuchtkraft das 2350- bis 2700-fache erhöht. Zu diesem Zeitpunkt könnte sich die Umlaufbahn der Erde jedoch auf 1,4 AE erhöht haben. Das heißt, da die Anziehungskraft der Sonne aufgrund der Tatsache, dass sie aufgrund der Verstärkung des Sonnenwinds 28-33% ihrer Masse verliert, nachlassen wird. Studien aus dem Jahr 2008 zeigen jedoch, dass die Erde aufgrund von Gezeitenwechselwirkungen mit ihrer Außenhülle immer noch von der Sonne absorbiert werden kann.

Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Erdoberfläche in einem geschmolzenen Zustand, da die Temperaturen auf der Erde 1370 ° C erreichen werden. Die Erdatmosphäre wird wahrscheinlich vom stärksten Sonnenwind des Roten Riesen ins All geblasen. In 10 Millionen Jahren nach dem Eintritt der Sonne in die Phase des Roten Riesen werden die Temperaturen im Sonnenkern 100 Millionen K erreichen, ein Heliumblitz wird auftreten und eine thermonukleare Reaktion der Synthese von Kohlenstoff und Sauerstoff aus Helium beginnt Sonne wird in einem Radius von bis zu 9,5 modernen abnehmen. Das Stadium des "Ausbrennens von Helium" (Helium Burning Phase) dauert 100-110 Millionen Jahre, danach wird sich die schnelle Expansion der äußeren Hüllen des Sterns wiederholen und er wird wieder ein roter Riese. Kommen wir zum asymptotischen Zweig der Riesen, wird der Durchmesser der Sonne um den Faktor 213 zunehmen. Nach 20 Millionen Jahren beginnt eine Periode instabiler Pulsationen der Sternoberfläche. Diese Phase der Existenz der Sonne wird von starken Flares begleitet, ihre Leuchtkraft wird zeitweise das aktuelle Niveau um das 5000-fache übersteigen. Dies liegt daran, dass bisher unberührte Heliumreste eine thermonukleare Reaktion eingehen.

Nach etwa 75.000 Jahren (nach anderen Quellen - 400.000) wirft die Sonne ihre Schalen ab, und vom Roten Riesen wird letztendlich nur noch ihr kleiner zentraler Kern übrig bleiben - ein Weißer Zwerg, klein, heiß, aber sehr dichtes Objekt, mit einer Masse von etwa 54,1% der ursprünglichen Sonnenmasse. Wenn die Erde es vermeiden kann, während der Phase des Roten Riesen von den äußeren Hüllen der Sonne absorbiert zu werden, dann wird sie viele Milliarden (und sogar Billionen) von Jahren existieren, solange das Universum existiert, aber die Bedingungen für die Wiederbelebung Entstehung von Leben (zumindest in seiner jetzigen Form) auf der Erde nicht. Mit dem Eintritt der Sonne in die Phase weißer Zwerg kühlt die Erdoberfläche allmählich ab und versinkt in Dunkelheit. Wenn wir uns die Größe der Sonne von der Erdoberfläche der Zukunft aus vorstellen, dann wird sie nicht wie eine Scheibe aussehen, sondern als leuchtender Punkt mit Winkelabmessungen von etwa 0 ° 0'9 .

Ein Schwarzes Loch mit der Masse der Erde hat einen Schwarzschildradius von 8 mm.

(1.099 Mal besucht, heute 1 Besuch)

Der Planet Erde ist der einzige bekannte Ort, an dem bisher Leben gefunden wurde, ich sage bisher, weil es möglich ist, dass die Menschen in Zukunft einen anderen Planeten oder Satelliten mit intelligentem Leben entdecken werden, aber im Moment ist die Erde der einzige Ort wo Leben ist. Das Leben auf unserem Planeten ist sehr vielfältig, von mikroskopisch kleinen Organismen bis hin zu riesigen Tieren, Pflanzen und mehr. Und die Leute hatten immer eine Frage - Wie und woher kommt unser Planet? Es gibt viele Hypothesen. Die Hypothesen über die Entstehung der Erde unterscheiden sich grundlegend voneinander und sind zum Teil sehr schwer zu glauben.

Dies ist eine sehr schwierige Frage. Sie können nicht in die Vergangenheit blicken und sehen, wie alles begann und wie alles auftauchte. Die ersten Hypothesen über die Entstehung des Planeten Erde tauchten im 17. Jahrhundert auf, als die Menschen bereits genügend Wissen über den Weltraum, unseren Planeten und das Sonnensystem selbst gesammelt hatten. Nun halten wir uns an zwei mögliche Hypothesen über die Entstehung der Erde: Wissenschaftlich - die Erde wurde aus Staub und Gasen gebildet. Dann war die Erde nach vielen Jahren der Evolution ein gefährlicher Ort für das Leben, die Oberfläche des Planeten Erde wurde für unser Leben geeignet: die Erdatmosphäre, geeignet zum Atmen, eine harte Oberfläche und viel Trockenheit. Und Religiös - Gott erschuf die Erde in 7 Tagen und ließ sich hier die ganze Vielfalt an Tieren und Pflanzen nieder. Aber damals reichte das Wissen nicht aus, um alle anderen Hypothesen auszusortieren, und dann gab es noch viel mehr davon:

• Georges Louis Leclerc Buffon. (1707-1788)

Er machte eine Annahme, die jetzt niemand glauben würde. Er schlug vor, dass sich die Erde aus einem Stück der Sonne gebildet haben könnte, das von einem Kometen abgerissen wurde, der in unseren Stern fiel.

Aber diese Theorie wurde widerlegt. Edmund Halley, ein englischer Astronom, bemerkte, dass derselbe Komet im Abstand von mehreren Jahrzehnten unser Sonnensystem besucht. Halley konnte sogar das nächste Erscheinen des Kometen vorhersagen. Er fand auch heraus, dass der Komet jedes Mal seine Bahn leicht ändert und daher keine nennenswerte Masse hat, um das „Stück“ von der Sonne abzureißen.

• Immanuel Kant. (1724-1804)

Unsere Erde und das gesamte Sonnensystem sind aus einer kalten und kollabierenden Staubwolke entstanden. Kant schrieb ein anonymes Buch, in dem er seine Hypothesen zur Entstehung des Planeten beschrieb, aber es zog die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler nicht auf sich. Wissenschaftler erwogen zu dieser Zeit eine populärere Hypothese von Pierre Laplace, einem französischen Mathematiker.

• Pierre-Simon Laplace (1749-1827)

Laplace vermutete, dass das Sonnensystem aus einer sich ständig drehenden Gaswolke gebildet wurde, die auf eine enorme Temperatur glühte. Diese Theorie ist der aktuellen wissenschaftlichen Theorie sehr ähnlich.

• James-Jeans (1877-1946)

Ein bestimmter kosmischer Körper, nämlich ein Stern, ist unserer Sonne zu nahe gekommen. Die solare Schwerkraft zog etwas Masse aus diesem Stern heraus und bildete einen Arm aus glühender Materie, der schließlich alle unsere 9 Planeten bildete. Jeans sprach so überzeugend über seine Hypothese, dass sie in kurzer Zeit die Köpfe der Menschen eroberte und sie glaubten, dass dies das einzig mögliche Vorkommen des Planeten sei.

Also haben wir die berühmtesten Hypothesen des Auftretens betrachtet, sie waren sehr ungewöhnlich und vielfältig. In unserer Zeit würden sie nicht einmal auf solche Leute hören, weil wir heute viel mehr Wissen über unser Sonnensystem und über die Erde haben, als die Menschheit damals wusste. Daher basierten die Hypothesen über die Entstehung der Erde nur auf der Vorstellungskraft von Wissenschaftlern. Jetzt können wir verschiedene Studien und Experimente beobachten und durchführen, aber dies gab uns keine endgültige Antwort darauf, wie und woraus genau unser Planet entstanden ist.

Wie sind die Planeten entstanden?

Es scheint, dass der wissenschaftliche und technologische Fortschritt in der Lage ist, Antworten auf viele Fragen zu geben, die die Welt um uns herum betreffen. Aber Wissenschaftler haben noch viele Geheimnisse und Ungenauigkeiten. Tatsächlich bleibt manchmal sogar die logischste und harmonischste Theorie nur auf der Ebene der Annahmen, weil es einfach keine Fakten gibt, die sie enthüllen, und manchmal ist es äußerst schwierig, Beweise zu erhalten. Wie die Planeten entstanden sind, ist eine dieser offenen Fragen, obwohl es dazu einige Theorien und Annahmen gibt. Lassen Sie uns verstehen, welche Hypothesen über die Entstehung von Planeten existieren.

Wissenschaftliche Haupttheorie

Heutzutage gibt es viele verschiedene wissenschaftliche Hypothesen, die belegen, woher die Planeten stammen, aber in der modernen Naturwissenschaft halten sie sich an die Theorie einer Gas- und Staubwolke.

Es besteht darin, dass das Sonnensystem mit allen Planeten, Satelliten, Sternen und anderen Himmelskörpern durch die Kompression einer Gas- und Staubwolke entstanden ist. In seinem Zentrum entstand der größte Stern, die Sonne. Und alle anderen Leichen kamen aus dem Kuipergürtel und der Oortschen Wolke. In einfachen Worten, die Planeten erschienen wie folgt. Es gab eine Materie im Weltraum, die nur aus darin gelöstem Gas und Staub bestand. Nach starker Einfluss Bei atmosphärischem Druck begann das Gas zu schrumpfen und der Staub begann sich in große und schwere Objekte zu verwandeln, die später zu Planeten wurden.

Kuipergürtel und Oortsche Wolke

Den Kuipergürtel und die Oortsche Wolke haben wir bereits erwähnt. Wissenschaftler sagen, dass diese beiden Objekte das Baumaterial wurden, aus dem die Planeten entstanden.

Der Kuipergürtel ist eine Zone im Sonnensystem, die von der Umlaufbahn von Neptun ausgeht. Es wird angenommen, dass es sich um den Asteroidengürtel handelt, aber das ist nicht ganz richtig. Es ist um ein Vielfaches umfangreicher und massiver als es. Darüber hinaus unterscheidet sich der Kuiper-Gürtel vom Asteroidengürtel dadurch, dass er aus flüchtigen Substanzen wie Ammoniak und Wasser besteht. Heute wird angenommen, dass in diesem Gürtel drei Zwergplaneten entstanden sind - Pluto, Huamea, Makemake sowie ihre Satelliten.

Das zweite Objekt, das zur Entstehung der Planeten beigetragen hat - die Oort-Wolke - wurde noch nicht gefunden und seine Existenz wurde nur hypothetisch bestätigt. Es ist eine innere und äußere Wolke, bestehend aus Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen, in der sich Feststoffe bewegen. Es wird angenommen, dass dies eine Art kugelförmige Region des Sonnensystems ist, die die Quelle für die Entstehung von Kometen ist, die auch das Baumaterial für die Entstehung anderer Planeten sind. Wenn wir uns vorstellen, wie die Planeten äußerlich erschienen, dann können wir uns vorstellen, wie Staub und andere Festkörper komprimiert wurden, wodurch sie die Kugelform erhielten, in der wir sie heute kennen.

Alternative wissenschaftliche Hypothesen

• Der erste dieser Forscher war Georges-Louis Buffon. 1745 schlug er vor, dass alle Planeten durch die Freisetzung von Materie nach der Kollision der Sonne mit einem vorbeiziehenden Kometen entstanden. Der Komet zerfiel in viele Teile, die unter dem Einfluss der Zentrifugal- und Zentripetalkräfte der Sonnenenergie die Planeten des Sonnensystems bildeten.
• Etwas später, im Jahr 1755, schlug ein Forscher namens Kant vor, dass alle Planeten aufgrund der Tatsache entstanden sind, dass Staubpartikel unter dem Einfluss der Schwerkraft Planeten bildeten.
• 1706 stellte der französische Astronom Pierre Laplace seine alternative Theorie des Erscheinens von Planeten vor. Er glaubte, dass sich zunächst ein riesiger Glühnebel aus Gas im Weltraum bildete. Es drehte sich langsam im Weltraum, aber die Fliehkraft nahm aufgrund der Bewegung zu und war die Grundlage für die Entstehung von Planeten. Die Planeten erschienen an bestimmten Punkten, die sich in den Ringen links in Fahrtrichtung befanden. Insgesamt, so Laplace, trennten sich 10 Ringe, die sich in 9 Planeten und den Asteroidengürtel auflösten.
• Und im 20. Jahrhundert stellte Fred Hoyle seine Hypothese über die Entstehung der Planeten auf. Er glaubte, dass die Sonne einen Zwillingsstern hatte. Fred behauptete, dass dieser Stern explodierte, wodurch die Planeten entstanden.
• Aber nicht nur die Wissenschaft versucht zu verstehen, woher die Planeten stammen, sondern auch die Religion versucht, diese interessante Frage zu erklären. Es gibt also eine Theorie des Kreationismus. Sie sagt, dass alle Weltraumobjekte, einschließlich der Planeten des Sonnensystems, vom Schöpfer, Gott, geschaffen wurden.

Und das ist bei weitem nicht alle Hypothesen, die es heute gibt. Wenn Sie mit eigenen Augen sehen möchten, wie die Planeten erschienen, finden Sie das Video im Internet sowie in einigen elektronische Handbücher in der Astronomie.

Wir alle leben auf dem Planeten Erde, ich denke, jeder von uns interessiert sich dafür, wie unser Planet entstanden ist. Auch zu diesem Thema haben Wissenschaftler Hypothesen.

Wie der Planet Erde erschien

Die Erde entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren. Es wird angenommen, dass dies der einzige Planet im Universum ist, der von Lebewesen bewohnt wird. Astronomieforscher argumentieren, dass die Erde aus kosmischem Staub und Gas entstanden ist, das nach der Entstehung der Sonne zurückblieb. Sie behaupten auch, dass die Erde ursprünglich eine geschmolzene Masse ohne Leben war. Aber dann begann sich Wasser anzusammeln und die Oberfläche begann sich zu verhärten. Asteroiden, Kometen und die Energie der Sonne bildeten die Topographie und das Klima der Erde, die wir heute kennen.

Wenn Sie sich ernsthaft für die Frage interessieren, wie der Planet Erde entstanden ist, wird Ihnen das recht leicht zu findende Video dieses Thema anschaulich erklären.

Jetzt wissen Sie, wie die Planeten des Sonnensystems entstanden sind. Die Astronomen sind sich in dieser Frage immer noch nicht einig, aber ich möchte glauben, dass die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in naher Zukunft es ermöglichen wird, Beweise zu sammeln und genau zu sagen, wie die Planeten erschienen sind.

Wenn ein Stern jung ist, ist er immer von einer primären rotierenden Scheibe aus Gas und Staub umgeben, aus der Weltraumobjekte entstehen. Astronomen sind immer auf der Suche nach solchen Strukturen, denn sie können nicht nur den Moment der Sternentstehung, sondern auch den Prozess der Planetenentstehung einfangen.

Es ist jedoch äußerst schwierig, solche Scheiben in der Nähe von Braunen Zwergen oder Sternen mit sehr geringer Masse zu finden. Doch dieses Mal entdeckten Wissenschaftler vier (!) neue Objekte mit geringer Masse, umgeben von Scheiben.

Drei von ihnen sind extrem klein - nur das 13- oder 18-fache der Masse des Jupiter. Der vierte hat etwa die 120-fache Masse des Jupiter (Zum Vergleich: Die Sonne ist 1000-mal größer als Jupiter).

Noch interessanter ist, dass die beiden Sterne etwa 42 bzw. 45 Millionen Jahre alt sind. Es stellt sich heraus, dass dies die jüngsten jemals gefundenen Objekte sind, umgeben von aktiven Planetenscheiben.

Noch interessanter ist es, eine Gas- und Staubwolke eines extrem massearmen Braunen Zwergs zu finden, denn ihre weitere Entwicklung wird viel über die Entwicklung von Sternen und Planeten verraten.

Wie erfolgt die Entstehung und Entwicklung himmlischer Strukturen?

In der Gas-Staub-Scheibe kollidieren Staubkörner, verbinden sich und bilden größere Bruchstücke, die zu Steinen wachsen, dann beginnt das Stadium der Planetesimalen, planetarischen Embryonen und schließlich beginnt das Stadium der Umwandlung in felsige Erdplaneten (von denen einige zum Kern werden) von Gasriesen).

Astronomen identifizieren Gas- und Staubwolken typischerweise wie folgt: Ein Stern erhitzt den umgebenden Staub, der Eigenschaften annimmt, die ihn durch Teleskope mit Infrarotkameras sichtbar machen.

Wie kann man verstehen, ob die Bildung von Planeten abgeschlossen ist?

Einige Scheiben zeigen jedoch, dass die Bildung von Himmelskörpern nicht weitergeht, sondern bereits abgeschlossen ist. Diese Scheiben werden aus Trümmern gebildet, die nach dem Prozess der Planetenentstehung und als Ergebnis nachfolgender Kollisionen von bereits geschaffenen Himmelsobjekten übrig geblieben sind. Letztendlich werden diese Staubreste im interplanetaren Raum verteilt.

Einige Scheiben stellen sogar eine Übergangsstufe zwischen den Phasen der Planetenentstehung und ihrem Ende dar.

Für Wissenschaftler ist es wichtig, zwischen diesen Arten von Scheiben zu unterscheiden, da sie dadurch die Entstehung und Veränderung von Planetensystemen, einschließlich des Sonnensystems, im Laufe der Zeit besser abbilden können.

Weiterlesen

Dieses Weltraumobjekt hat seit langem die Aufmerksamkeit von Science-Fiction-Autoren, Wissenschaftlern und Forschern auf sich gezogen. Hier regnet es, zahlreiche Flüsse fließen in die Meere und Ozeane. Wissenschaftler glauben, dass eine Person ohne große Lebensgefahr leicht auf ihrer Oberfläche gehen kann (wenn sie einen sehr dicken wasserdichten Anzug mitnimmt und nicht vergisst, eine Sauerstoffmaske aufzusetzen). Zu[…]

Die Frage nach dem Ursprung der Erde, der Planeten und des Sonnensystems als Ganzes beschäftigt die Menschen seit der Antike. Die Mythen über den Ursprung der Erde können bei vielen alten Völkern verfolgt werden. Die Chinesen, Ägypter, Sumerer, Griechen hatten ihre eigenen Vorstellungen von der Gestaltung der Welt. Ihre naiven Ideen wurden zu Beginn unserer Zeitrechnung durch religiöse Dogmen ersetzt, die keine Einwände dulden. V mittelalterliches Europa Versuche, nach der Wahrheit zu suchen, endeten manchmal im Feuer der Inquisition. Die ersten wissenschaftlichen Erklärungen des Problems beziehen sich erst auf das 18. Jahrhundert. Noch heute gibt es keine einzige Hypothese über die Entstehung der Erde, die Raum für neue Entdeckungen und Nahrung für einen forschenden Geist bietet.

Antike Mythologie

Der Mensch ist ein neugieriges Wesen. Seit der Antike unterschieden sich Menschen von Tieren nicht nur durch ihren Wunsch, in der rauen wilden Welt zu überleben, sondern auch durch ihren Versuch, sie zu verstehen. Die Menschen erkannten die totale Überlegenheit der Naturgewalten über sich selbst und begannen, die laufenden Prozesse zu vergöttlichen. Meistens sind es die Himmlischen, denen das Verdienst der Erschaffung der Welt zugeschrieben wird.

Die Mythen über den Ursprung der Erde in verschiedenen Teilen des Planeten unterschieden sich erheblich voneinander. Nach den Vorstellungen der alten Ägypter schlüpfte sie aus einem heiligen Ei, das der Gott Chnum aus gewöhnlichem Ton geformt hatte. Nach dem Glauben der Inselvölker fischten die Götter das Land aus dem Ozean.

Chaostheorie

Die alten Griechen kamen der wissenschaftlichen Theorie am nächsten. Ihnen zufolge kam die Geburt der Erde aus dem Ur-Chaos, gefüllt mit einer Mischung aus Wasser, Erde, Feuer und Luft. Dies passt zu den wissenschaftlichen Postulaten der Theorie der Entstehung der Erde. Ein explosives Gemisch von Elementen rotierte chaotisch und füllte alles, was existiert. Aber irgendwann aus den Tiefen des ursprünglichen Chaos wurde die Erde geboren - die Göttin Gaia und ihr ewiger Gefährte, der Himmel, war der Gott Uranus. Gemeinsam füllten sie die leblosen Weiten mit vielfältigem Leben.

Ein ähnlicher Mythos hat sich in China gebildet. Chaos Hun-tun, gefüllt mit fünf Elementen – Holz, Metall, Erde, Feuer und Wasser – kreiste in Form eines Eies durch das grenzenlose Universum, bis der Gott Pan-Gu darin geboren wurde. Als er erwachte, fand er nur noch leblose Dunkelheit um sich herum. Und diese Tatsache machte ihn sehr traurig. Kraft sammelnd zerbrach die Pan-Gu-Gottheit die Schale des Chaos-Eies und gab zwei Prinzipien frei: Yin und Yang. Schweres Yin sank herab und formte die Erde, leichtes und leichtes Yang stieg auf und formte den Himmel.

Klassentheorie der Entstehung der Erde

Der Ursprung der Planeten und insbesondere der Erde wurde von modernen Wissenschaftlern ausreichend untersucht. Aber es gibt eine Reihe grundlegender Fragen (z. B. woher das Wasser kam), die für hitzige Debatten sorgen. Daher entwickelt sich die Wissenschaft des Universums, jede neue Entdeckung wird zu einem Grundstein für die Hypothese des Ursprungs der Erde.

Der berühmte sowjetische Wissenschaftler, besser bekannt für die Polarforschung, gruppierte alle vorgeschlagenen Hypothesen und fasste sie in drei Klassen zusammen. Die erste umfasst Theorien, die auf dem Postulat der Bildung von Sonne, Planeten, Monden und Kometen aus einem einzigen Material (Nebel) basieren. Dies sind die bekannten Hypothesen von Voytkevich, Laplace, Kant, Fesenkov, die kürzlich von Rudnik, Sobotovich und anderen Wissenschaftlern revidiert wurden.

Die zweite Klasse vereint die Vorstellungen, nach denen die Planeten direkt aus der Materie der Sonne entstanden sind. Dies sind die Hypothesen über die Entstehung der Erde von den Wissenschaftlern Jeans, Jeffries, Multon und Chamberlin, Buffon und anderen.

Und schließlich umfasst die dritte Klasse Theorien, die Sonne und Planeten nicht durch einen gemeinsamen Ursprung vereinen. Die bekannteste ist Schmidts Hypothese. Lassen Sie uns auf die Eigenschaften jeder Klasse eingehen.

Kants Hypothese

1755 beschrieb der deutsche Philosoph Kant die Entstehung der Erde kurz wie folgt: Das ursprüngliche Universum bestand aus stationären staubartigen Teilchen unterschiedlicher Dichte. Die Schwerkraft trieb sie in Bewegung. Sie hafteten aneinander (der Effekt der Akkretion), was letztendlich zur Bildung eines zentralen glühenden Klumpens - der Sonne - führte. Weitere Teilchenkollisionen führten zur Rotation der Sonne und damit der Staubwolke.

In letzterem bildeten sich nach und nach separate Materieklumpen - die Embryonen zukünftiger Planeten, um die herum nach einem ähnlichen Muster Satelliten gebildet wurden. Auf diese Weise geformt, schien die Erde zu Beginn ihrer Existenz kalt.

Das Konzept von Laplace

Der französische Astronom und Mathematiker P. Laplace schlug eine etwas andere Version vor, die den Ursprung des Planeten Erde und anderer Planeten erklärt. Seiner Meinung nach wurde das Sonnensystem aus einem glühenden Gasnebel mit einem Haufen Teilchen in der Mitte gebildet. Es drehte und kollabierte unter dem Einfluss der universellen Schwerkraft. Mit weiterer Abkühlung erhöhte sich die Rotationsgeschwindigkeit des Nebels, entlang seiner Peripherie lösten sich Ringe, die in Prototypen zukünftiger Planeten zerfielen. Letztere waren im Anfangsstadium glühende Gaskugeln, die allmählich abkühlten und erstarrten.

Mangel an Hypothesen von Kant und Laplace

Die Hypothesen von Kant und Laplace, die den Ursprung des Planeten Erde erklären, waren bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts in der Kosmogonie vorherrschend. Und sie spielten eine fortschrittliche Rolle und dienten als Grundlage für die Naturwissenschaften, insbesondere die Geologie. Der Hauptnachteil der Hypothese ist die Unfähigkeit, die Verteilung des Drehimpulses (MCR) innerhalb des Sonnensystems zu erklären.

MCR ist definiert als das Produkt der Körpermasse mit dem Abstand vom Zentrum des Systems und seiner Rotationsgeschwindigkeit. Aufgrund der Tatsache, dass die Sonne mehr als 90% der Gesamtmasse des Systems ausmacht, sollte sie auch eine hohe MCR haben. Tatsächlich hat die Sonne nur 2% der gesamten MCR, während die Planeten, insbesondere Riesen, mit den restlichen 98% ausgestattet sind.

Fesenkovs Theorie

1960 versuchte der sowjetische Wissenschaftler Fesenkov, diesen Widerspruch zu erklären. Nach seiner Version des Ursprungs der Erde wurden die Sonne und die Planeten durch die Verdichtung eines riesigen Nebels - "Kugeln" - gebildet. Der Nebel enthielt sehr verdünnte Materie, die hauptsächlich aus Wasserstoff, Helium und einer kleinen Menge schwerer Elemente bestand. Unter der Wirkung der Schwerkraft entstand im zentralen Teil der Kugel eine sternförmige Kondensation - die Sonne. Es drehte sich schnell. Durch die Substanz wurde von Zeit zu Zeit Materie in die sie umgebende gasstaubige Umgebung abgegeben. Dies führte zum Verlust ihrer Masse durch die Sonne und zur Übertragung eines erheblichen Teils des MCR auf die geschaffenen Planeten. Die Entstehung der Planeten erfolgte durch die Ansammlung von Nebelmaterie.

Die Theorien von Multon und Chamberlin

Amerikanische Forscher, der Astronom Multon und der Geologe Chamberlin, schlugen ähnliche Hypothesen für den Ursprung der Erde und des Sonnensystems vor, wonach die Planeten aus der Substanz von Gaszweigen von Spiralen gebildet wurden, die von einem unbekannten Stern von der Sonne "verlängert" wurden. die in ziemlich geringer Entfernung davon passierte.

Wissenschaftler führten das Konzept des "Planetenimal" in die Kosmogonie ein - dies sind Gerinnsel, die aus den Gasen der ursprünglichen Substanz kondensiert wurden und die zu Embryonen von Planeten und Asteroiden wurden.

Jeansurteile

Der englische Astronom und Physiker D. Jeans (1919) schlug vor, dass bei Annäherung eines anderen Sterns an die Sonne ein zigarrenförmiger Vorsprung von dieser abbrach, der sich später in einzelne Klumpen auflöste. Darüber hinaus wurden aus dem mittleren verdickten Teil der "Zigarre" große Planeten und an ihren Rändern kleine Planeten gebildet.

Schmidts Hypothese

In Fragen der Entstehungstheorie der Erde vertrat Schmidt 1944 einen originellen Standpunkt. Dies ist die sogenannte Meteoritenhypothese, die später von den Schülern des berühmten Wissenschaftlers physikalisch und mathematisch begründet wurde. Übrigens berücksichtigt die Hypothese nicht das Problem der Bildung der Sonne.

Der Theorie zufolge hat die Sonne in einer ihrer Entwicklungsstadien eine kalte Gas-Staub-Meteoritenwolke eingefangen (angezogen). Davor besaß es einen sehr kleinen MCR, während sich die Wolke mit einer erheblichen Geschwindigkeit drehte. In der starken Sonne begann sich die Meteoritenwolke nach Masse, Dichte und Größe zu differenzieren. Ein Teil des Meteoritenmaterials traf den Stern, der andere bildete infolge von Akkretionsprozessen Klumpen-Embryonen von Planeten und ihren Satelliten.

In dieser Hypothese hängt die Entstehung und Entwicklung der Erde vom Einfluss des "Sonnenwinds" ab - dem Druck der Sonnenstrahlung, der leichte Gaskomponenten an die Peripherie des Sonnensystems abstößt. Die so entstandene Erde war ein kalter Körper. Eine weitere Erwärmung ist mit radiogener Wärme, Gravitationsdifferenzierung und anderen Quellen der inneren Energie des Planeten verbunden. Den großen Nachteil der Hypothese sehen die Forscher in der sehr geringen Wahrscheinlichkeit, dass eine solche Meteoritenwolke von der Sonne eingefangen wird.

Annahmen von Rudnik und Sobotovich

Die Entstehungsgeschichte der Erde beunruhigt Wissenschaftler immer noch. Vor relativ kurzer Zeit (1984) präsentierten V. Rudnik und E. Sobotovich ihre eigene Version des Ursprungs der Planeten und der Sonne. Als Initiator der Prozesse im Gas-Staub-Nebel könnte nach ihren Vorstellungen eine nahegelegene Supernova-Explosion dienen. Weitere Ereignisse sahen den Forschern zufolge so aus:

1. Die Explosion begann mit der Kompression des Nebels und der Bildung des zentralen Gerinnsels - der Sonne.
2. Von der sich bildenden Sonne wurde die MRC auf elektromagnetischem oder turbulent-konvektivem Weg zu den Planeten übertragen.
3. Es begannen sich riesige Ringe zu bilden, die den Ringen des Saturn ähnelten.
4. Durch die Anlagerung des Materials der Ringe entstanden zuerst Planetesimale, die sich später zu modernen Planeten formten.

Die ganze Evolution verlief sehr schnell – über etwa 600 Millionen Jahre.

Bildung der Zusammensetzung der Erde

Existiert anderes Verständnis die Reihenfolge der Bildung der inneren Teile unseres Planeten. Einer von ihnen zufolge war die Protoerde ein unsortiertes Konglomerat aus Eisensilikat. Anschließend kam es aufgrund der Schwerkraft zu einer Aufteilung in einen Eisenkern und einen Silikatmantel - ein Phänomen der homogenen Anlagerung. Befürworter der heterogenen Akkretion gehen davon aus, dass zuerst ein feuerfester Eisenkern angesammelt wurde und dann weitere niedrigschmelzende Silikatpartikel daran hafteten.

Abhängig von der Lösung dieses Problems können wir über den Grad der anfänglichen Erwärmung der Erde sprechen. Tatsächlich begann sich der Planet unmittelbar nach seiner Entstehung aufgrund der kombinierten Wirkung mehrerer Faktoren aufzuwärmen:

• Die Bombardierung seiner Oberfläche mit Planetesimalen, die von der Freisetzung von Wärme begleitet wurde.
• Isotope, einschließlich kurzlebiger Isotope von Aluminium, Jod, Plutonium usw.
• Gravitationsdifferenzierung des Innenraums (unter der Annahme homogener Akkretion).

Einigen Forschern zufolge könnten sich die äußeren Teile in diesem frühen Stadium der Planetenentstehung in einem Zustand befinden, in dem sie fast schmelzen. Auf dem Foto würde der Planet Erde wie ein heißer Ball aussehen.

Vertragstheorie der Bildung von Kontinenten

Eine der ersten Hypothesen über die Entstehung von Kontinenten war die Kontraktion, wonach die Bergbildung mit der Abkühlung der Erde und einer Verringerung ihres Radius verbunden war. Sie war es, die als Grundlage für die frühe geologische Forschung diente. Auf dieser Grundlage hat der österreichische Geologe E. Süß in der Monographie „Gesicht der Erde“ alle damals vorhandenen Erkenntnisse über den Aufbau der Erdkruste zusammengefasst. Aber schon am Ende des 19. Jahrhunderts. Daten erschienen, die darauf hindeuteten, dass in einem Teil der Erdkruste eine Kompression und in einem anderen eine Dehnung auftritt. Die Kontraktionstheorie brach schließlich nach der Entdeckung der Radioaktivität und dem Vorhandensein großer Reserven an radioaktiven Elementen in der Erdkruste zusammen.

Kontinentalverschiebung

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. die Hypothese der Kontinentalverschiebung war geboren. Wissenschaftlern ist seit langem die Ähnlichkeit der Küsten von Südamerika und der Arabischen Halbinsel, Afrika und Hindustan ua aufgefallen Er war der erste, der die Daten von Piligrini (1858), später Bikhanov, verglich. Die eigentliche Idee der Kontinentaldrift wurde von den amerikanischen Geologen Taylor und Baker (1910) und dem deutschen Meteorologen und Geophysiker Wegener (1912) formuliert. Letzterer untermauerte diese Hypothese in seiner 1915 erschienenen Monographie „The Origin of Continents and Oceans“. Argumente, die zur Verteidigung dieser Hypothese angeführt wurden:

• Die Ähnlichkeit der Umrisse der Kontinente auf beiden Seiten des Atlantiks sowie der Kontinente, die an den Indischen Ozean grenzen.
• Die Ähnlichkeit der Struktur auf angrenzenden Kontinenten von spätpaläozoischen und frühmesozoischen Gesteinen.
• Versteinerte Überreste von Tieren und Pflanzen, die darauf hinweisen, dass die uralte Flora und Fauna der südlichen Kontinente eine einzige Gruppe bildete: Dies wird insbesondere durch die versteinerten Überreste von Dinosauriern der Gattung Listrosaurus in Afrika, Indien und der Antarktis belegt.
• Paläoklimatische Daten: zum Beispiel das Vorhandensein von Spuren des spätpaläozoischen Eisschildes.

Bildung der Erdkruste

Die Entstehung und Entwicklung der Erde ist untrennbar mit der Gebirgsbildung verbunden. A. Wegener argumentierte, dass die Kontinente, die aus relativ leichten Mineralmassen bestehen, auf der darunter liegenden schweren plastischen Substanz des Basaltbettes zu schweben scheinen. Es wird vermutet, dass zunächst eine dünne Schicht Granitmaterial angeblich die gesamte Erde bedeckte. Allmählich wurde seine Integrität durch die Gezeitenkräfte des Mondes und der Sonne, die von Osten nach Westen auf die Oberfläche des Planeten wirkten, sowie durch die Zentrifugalkräfte der Erdrotation, die von den Polen bis zum Äquator wirkten, verletzt .

Granit bestand (vermutlich) aus einem einzigen Superkontinent Pangäa. Es dauerte bis zur Mitte und zerfiel in der Jurazeit. Der Wissenschaftler Staub war ein Befürworter dieser Hypothese vom Ursprung der Erde. Dann gab es die Vereinigung der Kontinente der nördlichen Hemisphäre - Laurasia und die Vereinigung der Kontinente der südlichen Hemisphäre - Gondwana. Zwischen ihnen lagen eingeklemmte Felsen vom Grund des Pazifischen Ozeans. Ein Meer aus Magma lag unter den Kontinenten, entlang denen sie sich bewegten. Laurasia und Gondwana bewegten sich rhythmisch zum Äquator, dann zu den Polen. Beim Verschieben zum Äquator wurden die Superkontinente frontal zusammengedrückt, während sie mit ihren Flanken auf die Pazifikmasse drückten. Diese geologische Prozesse viele betrachten die Hauptfaktoren bei der Bildung großer Gebirgszüge. Die Bewegung zum Äquator erfolgte dreimal: während des kaledonischen, herzynischen und alpinen Gebirgsbaus.

Ausgabe

Über die Entstehung des Sonnensystems sind viele populärwissenschaftliche Literatur, Kinderbücher und Fachpublikationen erschienen. Der Ursprung der Erde für Kinder ist in Schulbüchern in zugänglicher Form beschrieben. Aber wenn wir die Literatur von vor 50 Jahren heranziehen, wird klar, dass moderne Wissenschaftler manche Probleme anders betrachten. Kosmologie, Geologie und verwandte Wissenschaften stehen nicht still. Dank der Eroberung des erdnahen Weltraums wissen die Menschen bereits, wie der Planet Erde auf dem Foto aus dem Weltraum zu sehen ist. Neues Wissen bildet ein neues Verständnis der Gesetze des Universums.

Es liegt auf der Hand, dass mächtige Naturkräfte an der Entstehung des Urchaos der Erde, der Planeten und der Sonne beteiligt waren. Es ist nicht verwunderlich, dass die alten Vorfahren sie mit den Errungenschaften der Götter verglichen haben. Auch im übertragenen Sinne ist der Ursprung der Erde nicht vorstellbar, Bilder der Wirklichkeit würden sicherlich die wildesten Fantasien übertreffen. Aber durch die von Wissenschaftlern gesammelten Erkenntnisse entsteht nach und nach ein ganzheitliches Bild der umgebenden Welt.