Erde

Erde Einziger, habitabler (bewohnbarer) Planet im Sonnensystem mit 12.713 km Äquatorradius und 12.756 km Polradius. (Der Mars liegt außerhalb der habitablen Zone und ist durch Sonnenwind nicht bewohnbar.) Die Erdoberfläche ist zu 71 % von Ozeanen und Meeren bedeckt; nur 29 % sind Land (darin ist auch die Antarktis enthalten). Die Atmosphäre der Erde wird in Schichten mit abwechselnd sinkenden und ansteigenden Temperaturen gegliedert. Die unterste Schicht heißt Troposphäre. Sie endet in 6 km (Polargebiete im Winter) und etwa 17 km (Tropen) Höhe, in ihr spielt sich das Wetter ab. Die Temperatur nimmt hier nach oben hin bis auf -50° C ab. Darüber lagert die Stratosphäre, in der die Temperatur mit zunehmender Höhe wieder von -50° auf etwa 0° C ansteigt. Die Grenzschicht zwischen Troposphäre und Stratosphäre heißt Tropopause. Hier wird der letzte Rest der alles Leben tötenden UV-C Strahlung der Sonne abgeschirmt. Die obere Grenzschicht der Stratosphäre heißt Stratopause; sie liegt in etwa 50 km Höhe. Es folgen 30 km Mesosphäre, in der die Temperatur wieder von 0° auf -90° C abnimmt. In der etwa 85 km hohen Mesopause liegen leuchtende Nachwolken und dann kommt die Thermosphäre, in der die Temperatur wieder ansteigt – in 180 km Höhe herrschen 500° C. Die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre ändert sich bis in große Höhen kaum; die Luft wird nur dünner. Die Entstehung der Erde kann wie folgt erklärt werden. Vor 4,570 Milliarden Jahren war die Sonne entstanden und schon 100 Millionen Jahre später die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars. Zuvor hatten sich rund um die Sonne zahlreiche „Planetisemale“ gebildet und sich zu etwa 150 mondgroßen Himmelskörpern, den „Embryos“, vereinigt. Daraus wurden die vier Planeten der heutigen Größe. Etwa 4,5 Milliarden Jahre beträgt demnach das Alter der Erde. Dieses Alter der Erde bestätigen auch geologische Quellen. Die ältesten bekannten Steine der Erde, die Acasta-Gneise, wurden 1984 am Acasta-River in Kanada (Nordwest-Territorien) gefunden und auf 4,065 bis 4,021 Milliarden Jahre datiert, Körner im Gestein der Narrier-Gneise (Australien) sogar auf 4,300 bis 4,400 Milliarden. Auch bei der Stardust-Mission, die bis 2011 dauerte, konnten Steinkörnchen, sogenannte Chondren, gesammelt werden, deren Alter mit 4,567 Milliarden Jahren bestimmt wurde. Aus diesen Chondren sind Chondrite entstanden und daraus Planetisemale. In der Anfangszeit des Sonnensystems sind immer wieder große Himmelskörper auf die Erde eingeschlagen. Ihre kinetische Energie erhitzte die Erde so stark, dass sich das gesamte Gestein der Erde verflüssigte. Diese Einschläge neigten auch die Erdachse. Die Nutation entsteht durch den Mond. Das Erdinnere ist wie folgt aufgebaut: Der „innere Erdkern“ ist etwa 1.200 km dick und außen 4.600° heiß. Er ist metallisch (80 % Eisen, 20 % Nickel), aber wegen des hohen Drucks nicht flüssig sondern fest. Der Druck am Rande des inneren Erdkerns beträgt 3.600 kbar, das ist das 3,6-Millionenfache des Luftdrucks an der Erdoberfläche. An den inneren schließt sich der „äußere Erdkern“ an – 2.250 km dick und außen noch 3.700° heiß. Auch der äußere Erdkern ist metallisch (Eisen, Nickel, leichte Elemente), aber flüssig. Aus geophysikalischen Untersuchungen wird geschlossen, dass das Eisen-Nickel-Gemisch so dünnflüssig wie Wasser sein muss. Langsames Blubbern erzeugt hier durch Reibung („Dynamoeffekt“) das Magnetfeld der Erde, das uns vor dem Sonnenwind schützt. Der Sonnenwind würde sonst menschliches und tierisches Leben auf der Erde zerstören. Über dem äußeren Erdkern liegt der „Erdmantel“ von 2.850 km Mächtigkeit. Der Erdmantel ist außen noch 800° bis 1.000° heiß und fest (Magnesium-silikatisch). Darauf liegt die „Erdkruste“; sie ist fest ( Aluminium -silikatisch), unter Ozeanen 6 bis 8 km dick und unter Kontinenten 30 bis 40 km, unter Gebirgen sogar 60 bis 80 km dick.