Andere

Die Erde


Einführungstext zum Planeten Erde

Die Erde ist der dritte Planet im Sonnensystem und gleichzeitig der einzige Himmelskörper, auf dem Leben nachgewiesen werden konnte. Als fünftgrößter Planet umkreist die Erde in 365 Tagen und sechs Stunden die Sonne auf einer elliptischen Laufbahn. Ein Tag dauert 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. Das entspricht jener Zeit, die der Planet für eine komplette Eigenrotation benötigt, oder anders ausgedrückt: um sich einmal um sich selbst zu drehen.
Auf der Erde herrschen Temperaturen in einem Bereich von -89°C bis +58°C, wobei dies die absoluten Extremwerte darstellen. Die mittlere Lufttemperatur beträgt ca. +15°C. Damit liegt sie in einem - für die Entwicklung von Leben - optimalen Temperaturbereich. Weil sich die Rotationsachse der Erde um 23,5° neigt, erreichen Sonnenstrahlen die verschiedenen Breitengrade in einem unterschiedlichen Einfallswinkel. Je steiler Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche treffen, desto mehr Strahlungsenergie wird freigesetzt. Der Neigungswinkel der Rotationsachse ist für die Entstehung der Jahreszeiten verantwortlich.

Der Mond

Mit dem Mond hat die Erde einen treuen Begleiter. Man spricht auch vom Erdtrabanten (Trabant = Begleiter). Nach der mittlerweile gängigen Theorie, kollidierte in der Frühphase des Sonnensystems ein Protoplanet mit der Erde. Der enorme Einschlag schleuderte Gesteinsmaterial in den Orbit, woraus sich innerhalb kurzer Zeit der Mond bildete. Heute entspricht der Mond etwa einem Viertel der Erdmasse.
Neben der Sonnen- und Mondfinsternis, ist der Mond auch für die Gezeiten auf der Erde verantwortlich. Während der Trabant um die Erde kreist, sorgt seine Anziehungskraft (Gravitation) für die Verschiebung der Wassermassen. Ferner stabilisiert der Mond durch seine Gravitation die Rotationsachse der Erde. Ohne den Mond würde die Erdachse stärker schwanken, mit der Folge, dass die Temperaturen auf der Erde merklich extremer würden, sowohl im Minus- als auch Plusbereich. Für die Entwicklung des Lebens auf der Erde, dürfte der Mond eine nicht zu unterschätzende Rolle gespielt haben.

Die Atmosphäre der Erde

Im Vergleich zu allen anderen Planeten des Sonnensystems, verfügt die Erde über eine Atmosphäre mit ausreichend Sauerstoff. Etwa 21% der Erdatmosphäre besteht aus Sauerstoff, wohingegen Stickstoff mit 78% den größten Anteil ausmacht. Ursprünglich befand sich in der Atmosphäre der Erde kein Sauerstoff. Erst photosynthesebetreibende Cyanobakterien und später auch Pflanzen, reicherten durch ihren Stoffwechsel die Atmosphäre mit Sauerstoff an. Der Prozess der Photosynthese ist etwa 3,8 Milliarden Jahre alt und ermöglichte ein Leben in der heutigen Form erst.
Der Atmosphäre kommt eine weitere wichtige Aufgabe zu. Täglich treten Milliarden von kleiner Meteoriten in die Erdatmosphäre ein und verglühen. Ohne Atmosphäre glich die Erde einem permanenten Kriegsschauplatz, da sie den ständigen Meteoriteneinschlägen ausgeliefert wäre. Nur sehr große Meteoriten bzw. Asteroiden erreichen die Erdoberfläche, ohne gänzlich zu verglühen. Zuletzt schlug ein Asteroid im Jahr 1908 in Sibirien (Tunguska-Ereignis) ein und zerstörte eine Fläche von 2100qm². Die Explosionsenergie übertraf die der über Hiroshima abgeworfenen Atombombe um mehr als das 1000fache. Noch im 7000km entfernten Mitteleuropa war die Druckwelle zu spüren.

Die Erde (k)eine Kugel?


Die Erde ist keine perfekte Kugel, auch wenn der Blick aus dem All darauf schließen lässt. An Nord- und Südpol ist die Erde aufgrund der fehlenden Zentrifugalkraft abgeflacht (Erdabplattung). Am Äquator entfaltet die Fliehkraft ihr Maximum und drückt die Erdmasse leicht nach Außen. Demgegenüber sind beide Enden der Rotationsachse (Nord- und Südpol) nicht von der Fliehkraft betroffen. Dies führt zu einer interessanten Auswirkung auf unser Gewicht: Durch das Fehlen der Zentrifugalkraft an den Polen, wiegt ein Mensch ca. 0,5% mehr am Nord- oder Südpol, als stünde er am Äquator. Denn die Fliehkraft wirkt der Anziehungskraft der Erde entgegen und eben die Fliehkraft fehlt an den Enden der Rotationsachse. Außerdem ist die Distanz an den Polen zum Erdmittelpunkt geringer, als vom Äquator zum Erdmittelpunkt. Je näher wir uns am Erdmittelpunkt befinden, desto größer die Gravitationskraft der Erde. Wegen der Erdabplattung befindet man sich also, im Vergleich zum Äquator, an den Polen etwas näher am Erdmittelpunkt.

Die habitable Zone

Als einziger Planet im Sonnensystem liegt die Erde in der habitablen (bewohnbare) Zone. Man bezeichnet die tolerierbare Distanz eines Planeten zu seinem Stern als habitable Zone, wenn Wasser dauerhaft in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegen kann. Dafür müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Erstens, darf der Planet nicht zu weit von seiner Sonne entfernt sein, da ansonsten das Wasser gefrieren würde. Zweitens, darf der Planet nicht zu nah an seiner Sonne sein, da das Wasser sonst verdampft. Die Temperaturen müssten sich also in einem Bereich von 0°C bis 100°C befinden, optimalerweise dauerhaft. Natürlich existieren noch weitere Voraussetzungen, wie etwa, dass der Planet lange genug existieren muss, damit sich überhaupt komplexes Leben entwickeln kann. Und nicht zuletzt muss Wasser, zumindest für erdähnliche Lebewesen, überhaupt auf einem habitablen Planeten vorhanden sein. Auf die Erde kam das Wasser höchstwahrscheinlich durch Asteroiden.
Im Sonnensystem käme neben dem Erdmond nur noch der Mars als 'Lebensraum' für uns Menschen in Betracht. Allerdings nur mit sehr hohem technischen Aufwand, denn fehlender Sauerstoff und Temperaturen zwischen -130°C und +30°C sind für uns unter normalen Umständen alles andere als habitabel.

Daten und Fakten zur Erde:

Die gesamte Erdoberfläche entspricht einer Größe von 510.000.000 km². Der Blick aus dem All offenbart, weshalb die etwa 4,6 Mrd. Jahre alte Erde unter dem Namen 'Der blaue Planet' bekannt ist. 29% der Erdoberfläche ist von Land (150.000.000 km²), und 71% ist mit Wasser (360.000.000 km²) bedeckt. Der tiefste Punkt liegt im Marianengraben bei ungefähr 11.000m Tiefe. Im Kontrast: Der Mount Everest ist mit seinen 8.845m der höchste erreichbare Punkt über dem Meeresspiegel. Wegen der Erdanziehungskraft sind wesentlich höhere Berge auch in Zukunft ausgeschlossen. Das Eigengewicht bzw. die steigende Gewichtskraft verhindert Bergmassive, die weit über diese Höhe hinausgehen.
Nach Klimazone aufgeteilt, ergibt sich folgendes Verteilungsbild auf der Erde: Polargebiete: 15%, Kaltgemäßigte Zone: 10%, Warmgemäßigte Zone: 20%, Subtropen: 20%, Tropen: 30% und sonstige Klimazonen: 5%.
Die Erde besteht aus ca. 30% Eisen, 30% Sauerstoff, 15% Silizium und Magnesium 15%, wobei die chemischen Elemente auf der Erde nur sehr selten in ihrer Reinform vorkommen. Meist befinden sie sich in einer chemischen Verbindung. Zum Beispiel besteht Sand zum Größtenteil aus Siliciumdioxid (SiO2).


Video: Die Erde Ein Planet entsteht 1 (Januar 2022).