Die Erde


 

 

Entstehung der Erde: Die Erde gehört neben Merkur und Venus zur inneren Planetengruppe, bei der der Gravitationskollaps wegen der hohen Anfangskonzentration in der sonnennächsten Plasmawolke schon nach 20 - 40 Mio Jahren nach dem Kollaps der Sonne eingetreten ist. Nach dem Akkretisierungsvorgang, der sich in kurzer Zeit, dafür aber sehr heftig abspielte, blieb der gesamte äußere Teil für ca. 1 Mia Jahre aufgeschmolzen. Erst dann konnte sich die oben aufschwimmende Silikatkruste langsam verfestigen, wobei aber der eisenhaltige Kern bis heute flüssig geblieben ist. Da die Erde relativ groß ist, konnte sie auch leichtere Elemente wie H2, Stickstoff und Kohlenstoff an sich binden. Diese in Verbindungen vorkommenden Stoffe waren -und sind es- die Leben auf unserem Planeten erst ermöglichen.

Aufbau der Erde: Rund zwei Drittel der Erdoberfläche werden von Ozeanen bedeckt, die für die Entwicklung zu einem lebensfreundlichen Planeten verantwortlich waren und immer noch sind. Erst die großen Wassermassen der Ozeane konnten die Atmosphäre der Erde verändern. Auch heute noch laufen die meisten Kreisprozesse zur Umwandlung von Biomasse in den Ozeanen ab. Die Erdkruste gliedert sich in zwei Schichten, wobei die Kontinente auf dem sich plastisch verhaltenden Erdmantel schwimmen. Darunter liegt der flüssige Erdkern und das Erdzentrum aus Eisen, in dem Temperaturen von 6 400°C herrschen und ein Druck von 3,7 Mio bar vorliegt.

Atmosphäre der Erde: Schon während der Formierung der Erde zu einer Kugel und der Abkühlung ihrer Kruste (4,5 Mia a) bauten vulkanische Gase die Atmosphäre der Erde auf. Durch die stetig wachsende Dichte der Atmosphäre verstärkte sich der Treibhauseffekt, und die globale Erwärmung bedingte ein Abschmelzen der Gletscher, so dass sich Wasser in flüssiger Form in den Ozeanen sammelte. Die Hauptbestand­teile der Atmosphäre waren: H2O, CO2, N2, HCl, HS, S02, SO, und NH3. 02 fehlte noch vollständig. Durch die Entwicklung der Photosynthese konnte sich Sauerstoff im Überfluss bilden und die CO2 Konzentration vermindert werden. Sauerstoff wird aber sofort wieder chemisch gebunden, was zur Folge hat, dass selbst heute nur 5% des gesamten Sauerstoffs frei vorkommen; der Rest steckt in chemischen Verbindungen (z.B. Sulfate und Metalloxide). Es bildet sich heute kein O2 mehr neu, sondern die gesamte Biomasse wird in Kreisläufen ineinander umgewandelt. Im Laufe der Evolution hat sich also nicht die Quantiät sondern nur noch die Qualität der Biomasse geändert. Wird nun der CO2 Gehalt der Atmosphäre künstlich erhöht, so bewirkt dies einen Treibhauseffekt und somit eine Erhöhung der irdischen Durchschnittstemperatur mit den vieldiskutierten Folgen.

 

Die Bilder zeigen die Erde, ein Juwel im Planetensystem, so wie sie die Apollo-Astronauten sahen. Einmal auf dem Flug zum Mond, und einmal vom Mond aus.

 

Um das wunderschöne Bild der Erdkugel zu vergrößern, bitte anklicken! (Bilder: NASA)

 

 

 Magnetfeld der Erde: Im Unterschied zu den anderen inneren Planeten besitzt die Erde ein kräftiges Magnetfeld. Es hält uns einen Großteil der Partikelstrahlung des Sonnenwindes „vom Leib“. Die lebensfeindliche Strahlung aus Elektronen und Protonen wird durch das Magnetfeld im  Van-Allen-Strahlungsgürtel  eingefangen, und teilweise im Polarbereich in die Erdatmosphäre geleitet. Dabei entstehen die Nordlichter. Die größte Intensität zeigt dieser Strahlungsgürtel im Äquatorbereich in einer Höhe von 1000 – 5000 km (Protonen und Elektronen), bzw. 15 000 - 25 000 km über der Erdoberfläche (Elektronen). Das irdische Magnetfeld polt sich im Laufe mehrerer hunderttausend Jahre um, die Erde ist dann kurzzeitig ungeschützt der kosmischen Strahlung ausgesetzt.

Weitere Daten: Die Erdachse ist um etwa 23°27‘ zur Erdbahnebene geneigt. Anziehungskräfte auf die nicht ideal kugelförmige Erde bewirken eine Kraft auf die Neigungsachse. Es kommt dadurch zu einer Bewegung, die der eines gestörten Kreisels entspricht. Die Erdachse folgt dem dadurch beschriebenen Kegelmantel im Laufe von 25 800 a einmal. Zu dieser Präzession kommt eine weitere Taumelbewegung, die man als Nutation bezeichnet. Dadurch ergibt sich eine recht komplizierte Bewegung der Polachse, welche man für Schwankungen im Weltklima verantwortlich macht.

Aus dem Weltraum gesehen ist die Erde ein wunderschöner Planet mit einer dünnen, verletzlichen Atmosphäre. Da die Erde der einzige bewohn­bare Ort im Universum ist, den die Menschheit je erreichen wird, sollten wir extrem sorgsam mit ihr umgehen!

 

Mond und Erde im Vergleich:

  

Physikalische Daten

Erde

Mond

Äquatordurchmesser

12 756,8 km

3476 km

Poldurchmesser

12 713,8 km

3474 km

Abplattung

1/297

1/1700

Maximale Höhenunterschiede

ca. 20,5 km

ca. 12 km

Masse

5,977 1024 kg

7,350 1022 kg

Masse In Erdmassen

1

0,01227

Mittlere Dichte

5,517 g/cm3

3,341 g/cm3

Polachsenneigung zur Ekliptik

23°27‘

1°31‘

Atmosphärischer Druck in Nullhöhe

1013 mb

10-6 – 10-12 mb

Temperaturmaxima

+ 60°C (Luft)

+ 120°C (Boden)

Temperaturminima                                            

- 60°C (Luft)

- 130°C (Boden)

Albedo (Rückstrahlfähigkeit)

0,5 +/- 0,1

0,07

Schwerkraft an der Oberfläche

981 +/- 1 cm/s2

162,694 cm/s2

Fluchtgeschwindigkeit

11,18 km/s

2,38 km/s

Rotationszeit

23 Std 56 Min

29,5306 d

Stärke des Magnetfeldes (Äqator)

30 000 Gamma

6 – 300 Gamma

Wärmefluß aus dem Inneren

8,4 W/cm2

2,5 – 3 W/cm2

Mittlere Entfernung zur Sonne (1AE)

149 597 870 km

 

  

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