Erde

der Planet des Lebens

Die Erde, der Planet des Lebens [33.762 bytes]Die Erde ist von innen her gerechnet der dritte Planet unseres Sonnensystems. Die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne beträgt 149.597.870 Kilometer. Diese Entfernung wird als Astronomische Einheit (AE oder englisch AU) bezeichnet. Auch bei der Erde ist die Umlaufbahn nicht exakt kreisförmig: Die Entfernung schwankt zwischen 147,1 Millionen Kilometern Anfang Januar und 152,1 Millionen Kilometern Anfang Juli. Dieser Unterschied beeinflusst das Klima auf der Erde allerdings nur sehr wenig - dies sieht man schon allein daran, dass der größte Abstand gerade dann erreicht wird, wenn bei uns auf der Nordhalbkugel Sommer herrscht.
Um einmal die Sonne zu umkreisen, benötigt die Erde ein Jahr oder genauer gesagt 365,256 Tage (das sogenannte siderische Jahr). Die Jahreszeiten wechseln allerdings mit einer Periode von 365,2422 Tagen (das tropische Jahr). Diese Differenz wird durch eine Kreiselbewegung der Erdachse (die Präzession) verursacht.
Die Erde hat am Äquator einen Durchmesser von 12756 Kilometern. Sie ist allerdings leicht abgeplattet; von Pol zu Pol gemessen beträgt der Erddurchmesser nämlich nur 12714 Kilometer. Eine Drehung der Erde um ihre Achse dauert 23 Stunden, 56 Minuten und 4,09 Sekunden (nicht 24 Stunden!). Erst im Zusammenspiel mit der jährlichen Sonnenumkreisung ergibt sich der Tag-und-Nacht-Zyklus von 24 Stunden.
Mit 5,52 Gramm pro Kubikzentimeter hat die Erde die höchste Dichte aller Planeten des Sonnensystems. Das Innere der Erde ist schalenförmig aufgebaut. Nach innen hin steigen Temperatur und Druck immer weiter an, so dass auch die Dichte des Materials immer größer wird. Die äußerste Schale wird von einer 10 bis 65 Kilometer dicken, steinigen Kruste gebildet. Daran schließt sich nach innen der Mantel an, der bis in eine Tiefe von etwa 2900 Kilometern reicht. Kruste und Mantel sind fest, abgesehen von einer dünnen, teilweise flüssigen Schicht direkt unterhalb der Kruste. Die innerste Schicht bildet der Kern, den man in einen äußeren und einen inneren Kern unterteilt. Der Erdkern nimmt zwar nur etwa ein Achtel des Erdvolumens ein; er besitzt aber über ein Drittel der Gesamtmasse, was auf die hohe Dichte des Materials dort hinweist. Im äußeren Kern ist das Material flüssig, im inneren jedoch aufgrund des starken Drucks wieder fest, trotz der hohen Temperatur von schätzungsweise über 6000 Grad. Der Kern besteht hauptsächlich aus Eisen. Die enorme Hitze des Erdinneren kann nur sehr langsam nach außen abgegeben werden. Es bildet sich dabei eine Umwälzbewegung wie in einem Topf mit dickflüssiger Suppe auf einer Herdplatte. Dies ist die Ursache für die auch heute noch starken tektonischen Aktivitäten (z.B. Kontinentalverschiebung), die die Strukturen der Erdoberfläche im großen Maßstab geformt haben. Die Hauptmerkmale der Erdoberfläche sind die kontinentalen Landmassen (29 Prozent der Oberfläche) und die Ozeane (71 Prozent). Die Erdkruste ist in etwa ein Dutzend starre Platten zerbrochen, die langsam über den Globus wandern. Man unterscheidet dabei zwischen kontinentalen und ozeanischen Platten. Wenn zwei kontinentale Platten aufeinanderstoßen, können Gebirge entstehen. Trifft eine kontinentale auf eine ozeanische Platte, so schiebt sich die schwerere ozeanische Platte unter die leichtere kontinentale. Dieser Vorgang führt zum Abschmelzen des Materials der ozeanischen Platte in der Tiefe und läßt lange Gebirgsketten (z.B. die Anden in Südamerika) und tiefe Gräben (z.B. den Marianengraben im Pazifik) entstehen. An den Plattengrenzen entstehen häufig Vulkane und Erdbeben. Durch die Plattentektonik entstehen damit neue, vielfältige landschaftliche Merkmale. Allerdings wird durch die Erosion (vor allem des Wassers) das Material wieder abgetragen und an andere Orte transportiert. Die Erde ist ein dynamischer, sich ständig verändernder Planet.
Mondlandschaft [34.491 bytes]Die Erde besitzt eine recht dichte Atmosphäre. Der Luftdruck beträgt am Boden in Meereshöhe im Durchschnitt 1013 Millibar. In den unteren Schichten besteht die Atmosphäre aus 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, einem knappen Prozent Argon, etwa 0,035 Prozent Kohlendioxid und noch einigen weiteren Spurengasen. Nicht berücksichtigt in dieser Aufzählung ist der stark wechselnde Anteil an Wasserdampf. Die Atmosphäre erzeugt vor allem durch das Kohlendioxid einen Treibhauseffekt, wodurch die mittlere Oberflächentemperatur der Erde bei 15 Grad Celsius liegt. Ohne Treibhauseffekt wären es -18 Grad!
Die Erde verfügt über ein Magnetfeld, das an der Oberfläche mehrere hundert Mal schwächer als das eines gewöhnlichen Hufeisenmagnetes ist. Es ist jedoch stark genug, um den Sonnenwind auf der Tagseite in einem Abstand von 10 Erdradien in einer magnetischen Stoßwelle aufzuhalten.
Die Erde wird von einem Mond umkreist. Mit einem Durchmesser von 3476 Kilometern hat er immerhin 27 % des Erddurchmessers. Damit ist der Erdmond im Verhältnis zu seinem Planeten ungewöhnlich groß (die größten Jupitermonde zum Beispiel erreichen nur 2 bis 4 Prozent des Planetendurchmessers). Nur der Plutomond Charon ist im Verhältnis zu seinem Planeten noch größer (52 %). Die Masse des Erdmondes beträgt 1/81 der Erdmasse.
Der Mond umläuft die Erde auf einer leicht elliptischen Bahn (numerische Exzentrizität 0,0549) in einer mittleren Entfernung von 384.400 Kilometern mit einer mittleren Bahngeschwindigkeit von 1 Kilometer pro Sekunde. Für einen (siderischen) Umlauf benötigt der Mond 27,3217 Tage. Die Rotationsdauer des Mondes ist genauso lang, so dass der Mond der Erde, von geringfügigen Schwankungen (Librationen) abgesehen, immer die gleiche Seite zuwendet. Von einem Neumond zum nächsten vergehen jedoch 29,54 Tage, da sich die Erde in dieser Zeit ein Stück weiter um die Sonne bewegt hat und der Mond daher etwas mehr als einen siderischen Umlauf ausführen muß, um wieder zwischen Erde und Sonne zu stehen.
Schon mit dem bloßen Auge erkennt man die zwei wichtigsten Großlandschaften der Mondoberfläche: die helleren Hochländer (auch Terrae genannt) und die dunkleren Mondmeere (Maria). Wenn man ein Teleskop zu Hilfe nimmt, sieht man, dass die Hochländer von Einschlagskratern übersät und recht zerklüftet sind, während die Mondmeere verhältnismäßig glatt sind und nur wenige Krater enthalten. Die Mondmeere entstanden, als in der Frühzeit des Sonnensystems durch Einschläge von Riesenmeteoriten große Becken mit Durchmessern von mehreren hundert Kilometern entstanden. Diese Becken füllten sich mit Lava aus dem Mondinneren. Als die Lava dann erstarrte, hatte die Häufigkeit der Meteoriteneinschläge auf dem Mond bereits stark abgenommen, so dass nur noch verhältnismäßig wenige Krater entstanden.
Die Entstehung des Erdmondes ist noch nicht völlig geklärt. Die momentan wahrscheinlichste Theorie besagt, dass die Erde kurz nach der Entstehung von einem Körper von etwa der Größe des Mars streifend getroffen wurde. Die dabei entstehenden Trümmer vereinigten sich schließlich zum Mond. Diese Theorie würde die im Vergleich zur Erde deutlich geringere Dichte des Mondes von 3,34 Gramm pro Kubikzentimeter erklären, wenn man annimmt, dass sich die Kollision zu einem Zeitpunkt ereignete, als das Eisen der Erde bereits zum größten Teil zum Kern hinabgesunken war.


Daten und Fakten zur Erde

Mittlere Entfernung von der Sonne 149,6 Millionen Kilometer 1,000 AE
Kleinste Entfernung von der Sonne 147,1 Millionen Kilometer 0,983 AE
Größte Entfernung von der Sonne 152,1 Millionen Kilometer 1,017 AE
Numerische Bahnexzentrizität 0,0167 --
Bahnneigung gegen die Ekliptik (Erdbahnebene) 0 Grad --
Umlaufzeit (siderisch) 365,256 Tage 1,000 Jahre
Mittlere Bahngeschwindigkeit 29,79 Kilometer pro Sekunde --
Durchmesser (am Äquator) 12756 Kilometer --
Abplattung 0,0034 (1 zu 298) --
Masse 5,974 mal 10 hoch 24 Kilogramm --
Mittlere Dichte 5,52 Gramm pro Kubikzentimeter --
Rotationszeit 23 Stunden 56 Minuten 4,09 Sekunden --
Dauer des Tag-und-Nacht-Zyklus 24 Stunden --
Achsneigung gegen die Senkrechte der Planetenbahnebene 23,44 Grad --
Albedo (Rückstrahlungsvermögen) 39 Prozent --
Schwerkraft an der Oberfläche (Äquator) 9,78 Meter durch Sekundenquadrat --
Fluchtgeschwindigkeit (Äquator) 11,18 Kilometer pro Sekunde --
Atmosphärendruck an der Oberfläche 1013 Millibar (Normaldruck Meereshöhe) --
Anzahl der Monde 1 --



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by Patrick Thürstein

(17.02.2001)