Dritter Planet von der Sonne im Sonnensystem
Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und das einzige astronomische Objekt, das das Leben beherbergt. Laut radiometrischer Datierung und anderen Quellen wurde die Erde vor über 4,5 Milliarden Jahren gebildet. [24] [25] [19650000] [26] Die Erdanziehungskraft interagiert mit anderen Objekten im Weltraum, insbesondere den Sonne und Mond, der einzige natürliche Satellit der Erde. Die Erde dreht sich in 365,26 Tagen um die Sonne, eine Periode, die als Erdjahr bekannt ist. Während dieser Zeit dreht sich die Erde um 366,26-mal um ihre Achse. [n 5]
Die Rotationsachse der Erde ist in Bezug auf ihre Umlaufbahnebene geneigt, wodurch Jahreszeiten auf der Erde erzeugt werden. [27] Die Wechselwirkung zwischen der Erde und dem Mond verursacht Gezeiten, stabilisiert die Ausrichtung der Erde um ihre Achse und verlangsamt ihre Rotation allmählich. [28] Die Erde ist der dichteste Planet im Sonnensystem und der größte der vier terrestrischen Planeten. [29]
Die Lithosphäre der Erde ist in mehrere starre tektonische Platten unterteilt, die über viele Millionen Jahre hinweg über die Oberfläche wandern. Ungefähr 71% der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, meistens von Ozeanen. [30] Die restlichen 29% bestehen aus Kontinenten und Inseln, in denen sich viele Seen, Flüsse und andere Wasserquellen befinden, die zur Hydrosphäre beitragen. Die meisten Polarregionen der Erde sind mit Eis bedeckt, darunter das antarktische Eisschild und das Meereis des arktischen Eispacks. Das Innere der Erde bleibt aktiv mit einem festen Eisenkern, einem flüssigen Außenkern, der das Erdmagnetfeld erzeugt, und einem konvektiven Mantel, der die Plattentektonik antreibt.
In den ersten Milliarden Jahren der Erdgeschichte erschien das Leben in den Ozeanen und begann, die Atmosphäre und die Erdoberfläche der Erde zu beeinflussen, was zur Ausbreitung aerober und anaerober Organismen führte. Einige geologische Beweise zeigen, dass das Leben vor 4,1 Milliarden Jahren entstanden sein kann. Seitdem hat die Kombination der Erdentfernung von der Sonne, der physikalischen Eigenschaften und der geologischen Geschichte das Leben ermöglicht, sich weiterzuentwickeln und zu gedeihen. [31] [32] In der Geschichte der Erde hat die Biodiversität lange Expansionsphasen durchlaufen und gelegentlich durch Massensterben unterbrochen. Über 99% aller Arten [33] die jemals auf der Erde gelebt haben, sind ausgestorben. [34] [35] Schätzungen über die Anzahl der Arten auf der Erde variieren heute stark: [36] [37] [38] Die meisten Arten wurden nicht beschrieben. [39] Over 7,6 Milliarden Menschen leben auf der Erde und sind für ihr Überleben von ihrer Biosphäre und ihren natürlichen Ressourcen abhängig. [40] Menschen haben unterschiedliche Gesellschaften und Kulturen entwickelt; politisch hat die Welt etwa 200 souveräne Staaten.
Name und Etymologie
Das moderne englische Wort Earth entwickelte sich aus einer Vielzahl mittlerer englischer Formen, [n 6] das von einem meist englischen Wort (Old English) abgeleitet wurde eorðe [41] Es ist in jeder germanischen Sprache bekannt und ihre protogermanische Wurzel wurde als * erþō rekonstruiert. In seinen frühesten Erscheinungen wurde eorðe bereits verwendet, um die vielen Sinne des lateinischen terra und des griechischen γῆ ( gē ) zu übersetzen: den Boden, [n 7] sein Boden, [n 8] trockenes Land, [n 9] die menschliche Welt, [n 10] die Oberfläche der Welt (einschließlich der sea), [n 11] und der Globus selbst. [n 12] Wie bei Terra und Gaia war die Erde im germanischen Heidentum eine personifizierte Göttin: Die Winkel wurden von Tacitus unter den Anhängern von Nerthus [50] und später in der nordischen Mythologie Jörð genannt, die oft als Riese genannt wurde Mutter von Thor [51]
Ursprünglich wurde die Erde in Kleinbuchstaben geschrieben, und aus dem frühen Mittelenglisch wurde ihr eindeutiger Sinn als "die Welt" als ausgedrückt, die Erde . Durch das frühneuzeitliche Englisch wurden viele Substantive großgeschrieben und die Erde wurde (und blieb oft) die Erde insbesondere wenn sie zusammen mit anderen Himmelskörpern referenziert wurde. In jüngerer Zeit wird der Name manchmal einfach als Earth angegeben, analog zu den Namen der anderen Planeten. [41] Hausstile variieren jetzt: Die Rechtschreibung von Oxford erkennt die Kleinschreibung als am häufigsten, mit der Großschreibung eine akzeptable Variante. Eine andere Konvention schreibt "Erde" groß, wenn sie als Name erscheint (z. B. "Erdatmosphäre"), schreibt sie jedoch in Kleinbuchstaben, wenn vorangegangen ist (z. B. "Atmosphäre der Erde"). Es erscheint fast immer in Kleinbuchstaben in umgangssprachlichen Ausdrücken wie "Was um alles in der Welt machst du?" [52]
Chronologie
Formation
The Das älteste im Sonnensystem gefundene Material wird auf 4.5672 ± vor 0,0006 Milliarden Jahren (Bya) datiert. Durch 4.54 ± 0.04 Bya [54] hatte sich die ursprüngliche Erde gebildet. Die Körper im Sonnensystem haben sich mit der Sonne geformt und entwickelt. Theoretisch trennt ein Sonnennebel ein Volumen aus einer molekularen Wolke durch Gravitationskollaps, der beginnt, sich zu einer zirkumstellaren Scheibe zu drehen, und dann wachsen die Planeten mit der Sonne aus dieser Scheibe. Ein Nebel enthält Gas, Eiskörner und Staub (einschließlich der ursprünglichen Nuklide). Gemäß der Nebeltheorie wurden Planetesimale durch Akkretion gebildet, wobei die ursprüngliche Erde 10– 20 Millionen Jahre (Mys) zu bilden suchte. [55]
Ein Untersuchungsobjekt ist die Bildung des Mondes, etwa 4,53 Bya. [56] Eine führende Hypothese besagt, dass es durch Anhäufung von Material gebildet wurde, das von der Erde gelöst wurde, nachdem ein Objekt mit Marsgröße namens Theia die Erde getroffen hatte. [57] In dieser Ansicht war die Masse von Theia ungefähr 10 Prozent der Erde, [58] die Erde traf mit einem Schlag auf die Erde und ein Teil ihrer Masse verschmolz mit der Erde. [59] Zwischen ca. 4,1 und 3.8 Bya verursachten zahlreiche Asteroideneinschläge während des späten schweren Bombardements signifikante Änderungen in der größeren Oberflächenumgebung des Mondes und in Folge auf die der Erde.
Geologische Geschichte
Die Erdatmosphäre und die Ozeane wurden durch vulkanische Aktivität und Ausgasung gebildet. Wasserdampf aus diesen Quellen kondensierte in den Ozeanen, verstärkt durch Wasser und Eis von Asteroiden, Protoplaneten und Kometen. [60] In diesem Modell verhinderten atmosphärische "Treibhausgase" die Ozeane vor dem Einfrieren, als die sich neu bildende Sonne nur 70% ihrer aktuellen Leuchtkraft besaß. [61] 3.5 Bya wurde ein Magnetfeld der Erde aufgebaut, das dazu beitrug, dass die Atmosphäre nicht durch den Sonnenwind abgestreift wurde. [62]
Eine Kruste bildete sich beim Schmelzen Die äußere Erdschicht wurde abgekühlt, um einen Feststoff zu bilden. Die beiden Modelle [63] die die Landmasse erklären, schlagen entweder ein stetiges Wachstum der heutigen Formen vor [64] oder eher ein rasches Wachstum [65]. früh in der Erdgeschichte [66] gefolgt von einem langjährigen, stabilen kontinentalen Gebiet. [67] [68] [19650032] [19650032] [69] Kontinente gebildet durch Plattentektonik, ein Prozess, der letztlich durch den kontinuierlichen Wärmeverlust aus dem Erdinneren getrieben wird. Im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren haben sich die Supercontinents versammelt und auseinander gerissen. Ungefähr Vor 750 Millionen Jahren (Mya) begann Rodinia, einer der ersten bekannten Superkontinente, zu zerbrechen. Die Kontinente rekombinierten sich später zu Pannotia 600–540 Mya dann schließlich Pangaea, die ebenfalls auseinanderbrach 180 Mya .
Das gegenwärtige Muster der Eiszeiten begann um 40 Mya und wurde dann während des Pleistozäns um 3 intensiviert. Regionen mit hoher Breite haben seitdem wiederholte Zyklen der Vereisung und des Auftauens durchlaufen, die sich etwa alle 40.000–100.000 Jahre wiederholten. Die letzte kontinentale Eiszeit endete vor vor 10.000 Jahren . [71]
Ursprung des Lebens und der Evolution
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Chemische Reaktionen führten zu ersten sich selbst replizierenden Molekülen vor etwa vier Milliarden Jahren. Eine halbe Milliarde Jahre später entstand der letzte gemeinsame Vorfahr allen gegenwärtigen Lebens. [72] Die Evolution der Photosynthese ermöglichte die direkte Gewinnung der Sonnenenergie durch Lebensformen. Der resultierende molekulare Sauerstoff (O
2 ) sammelte sich in der Atmosphäre und bildete durch Wechselwirkung mit ultravioletter Sonnenstrahlung eine schützende Ozonschicht (O
3 ) in der oberen Atmosphäre. [73] Der Einbau kleinerer Zellen in größere Zellen führte zur Entwicklung komplexer Zellen, die Eukaryonten. [74] Echte vielzellige Organismen, die als Zellen in Kolonien gebildet wurden, spezialisierten sich zunehmend. Unterstützt durch die Absorption schädlicher ultravioletter Strahlung durch die Ozonschicht besiedelt das Leben die Erdoberfläche. [75] Zu den frühesten fossilen Beweisen für das Leben gehören mikrobielle Mattenfossilien, die in 3,48 Milliarden Jahre alten Sandsteinen in Westaustralien gefunden wurden, [76] biogenem Graphit, der in 3,7 Milliarden Jahre alten metasedimentären Gesteinen in Westgrönland gefunden wurde. [77] und Überreste von biotischem Material, das in 4,1 Milliarden Jahre alten Gesteinen in Westaustralien gefunden wurde. [31] [32] Der früheste direkte Beweis für das Leben auf der Erde ist in 3,45 Milliarden Jahre alten australischen Gesteinen enthalten, die Fossilien von Mikroorganismen zeigen. [78] [79]
Während des Neoproterozoikums, ] 750 bis 580 Mya könnte ein Großteil der Erde mit Eis bedeckt sein. Diese Hypothese wurde als "Schneeball-Erde" bezeichnet und ist von besonderem Interesse, da sie der Cambrian-Explosion vorausging, als die vielzelligen Lebensformen in ihrer Komplexität signifikant zunahmen. [80] Nach der kambrischen Explosion 535 Mya gab es fünf Massensterben. [81] Das jüngste derartige Ereignis war 66 Mya als ein Asteroideneinschlag das Aussterben von Nicht-Vogel-Dinosauriern und anderen großen Reptilien auslöste, jedoch einige kleine Tiere wie Säugetiere verschonte, die an der Krankheit lebten Die Zeit ähnelte Spitzmaus. Das Leben von Säugetieren hat sich in der Vergangenheit 66 Mys und vor einigen Millionen Jahren ein afrikanisches affenähnliches Tier wie Orrorin tugenensis gestärkt. [82] Dies erleichterte den Werkzeuggebrauch und förderte die Kommunikation, die die Ernährung und die Stimulation lieferte, die für ein größeres Gehirn erforderlich waren, was zur Evolution des Menschen führte. Die Entwicklung der Landwirtschaft und dann der Zivilisation führte dazu, dass der Mensch Einfluss auf die Erde und die Art und Menge anderer Lebensformen hat, die bis heute andauern. [83]
Future
Langfristig erwartete Erde Zukunft ist an die der Sonne gebunden. Im Laufe der nächsten 1.1 Bys wird die solare Leuchtkraft um 10% zunehmen, und im Laufe der nächsten 3,5 Bys [40]. 19460080] Die ansteigende Oberflächentemperatur der Erde wird den anorganischen Kohlenstoffkreislauf beschleunigen und die CO-
2 -Konzentration für Pflanzen auf tödlich niedrige Werte ( 10 ppm für C4-Photosynthese) in etwa 500–900 Mys . [85] Der Mangel an Vegetation führt zu Sauerstoffverlust in der Atmosphäre, wodurch das Leben der Tiere unmöglich wird. [86] Nach einer weiteren Milliarde Jahre ist alles Oberflächenwasser verschwunden [87] und die mittlere globale Temperatur wird 70 ° C (158 ° F) erreichen. [86] Von diesem Punkt wird erwartet, dass die Erde für einen anderen 500 Ma [85] möglicherweise bis 2.3 bewohnbar ist. wenn Stickstoff aus der Atmosphäre entfernt wird. [88] Selbst wenn die Sonne ewig und stabil wäre, werden 27% des Wassers in den modernen Ozeanen in einer Milliarde Jahre aufgrund der reduzierten Dampfabfuhr aus den Mittelmeerkämmen in den Mantel absteigen. [89]
The Sun wird sich in ca. 5 Bys zu einem roten Riesen entwickeln. Modelle sagen voraus, dass sich die Sonne auf etwa 1 AU (150 Millionen km) ausdehnen wird, etwa das 250-fache ihres gegenwärtigen Radius. [84] [90] Das Schicksal der Erde ist weniger klar. Als roter Riese verliert die Sonne etwa 30% ihrer Masse. Ohne Gezeiteneffekte bewegt sich die Erde in eine Umlaufbahn von 1,7 AE (250 Millionen km) von der Sonne, wenn der Stern seinen maximalen Radius erreicht. Das meiste, wenn nicht sogar alles, wird das verbleibende Leben durch die erhöhte Leuchtkraft der Sonne (Höhepunkt 5.000-fache ihres derzeitigen Niveaus) zerstört. [84] Eine Simulation aus dem Jahr 2008 deutet darauf hin, dass die Erdbahn der Erde aufgrund von Gezeiteneffekten und Zugkraft nachlässt, wodurch sie in die Sonnenatmosphäre eindringt und verdampft wird. [90]
Physikalische Eigenschaften
Form
Die Form der Erde ist annähernd abgeflacht und sphäroidisch. Durch die Rotation wird die Erde an den Polen abgeflacht und wölbt sich um den Äquator. [92] Der Erddurchmesser am Äquator ist 43 Kilometer größer als der Durchmesser von Pol zu Pol. [93] Der Punkt auf der Oberfläche, der am weitesten vom Erdmittelpunkt entfernt ist, ist der Gipfel des äquatorialen Chimborazo-Vulkans in Ecuador (6.384,4 km). [94] [95] [96] 19659089] [97] Der durchschnittliche Durchmesser des Referenzsphäroids beträgt 12.742 Kilometer. Die lokale Topographie weicht von diesem idealisierten Sphäroid ab, obwohl diese Abweichungen auf globaler Ebene im Vergleich zum Erdradius gering sind: Die maximale Abweichung von nur 0,17% liegt im Marianengraben (10.911 Meter unter dem lokalen Meeresspiegel), während der Mount Everest (8.848 Meter (29.029 ft) über dem lokalen Meeresspiegel) stellt eine Abweichung von 0,14% dar. [n 13]
In der Geodäsie die genaue Form, die die Ozeane der Erde ohne Land und Störungen wie Gezeiten und Strömungen annehmen würden Winde nennt man das Geoid. Genauer gesagt ist das Geoid die Oberfläche des Gravitationsäquipotentials auf dem mittleren Meeresspiegel.
Chemische Zusammensetzung
Die Masse der Erde beträgt etwa 5.97 × 10 24 kg
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