Planet Erde: Mit über 100.000 km pro Stunde durch den Weltraum um die Sonne

Weltraumforschung

Die Sonnenstrahlen kamen nicht mehr durch und die Pflanzen starben, wodurch die Tiere, die noch lebten, verhungerten. Das war das Ende des Zeitalters der Dinosaurier.

Quelle: NASA - Entwicklung der Erde (Animation)

Es folgte schließlich der unaufhaltsame Aufstieg der Säugetiere, die überlebt hatten, weil sie unter der Erde lebten. Aus Ihnen entstanden die Primaten und später die Menschenaffen.

Die Lebensform Homo Sapiens, also der Mensch, ist noch relativ jung und vor rund 100.000 Jahren in Afrika entstanden.

Position und Umlaufbahn

Die Erde liegt als Bestandteil und fünftgrößter Planet unseres Sonnensystems in der Galaxie Milchstraße an einem der Spiralarme. Zur Sonne gesehen ist die Erde der drittnächste Planet.

Die Erde umkreist zusammen mit dem (Erd-) Mond als Trabanten die Sonne mit einer Geschwindigkeit von 29,78 km in der Sekunde bzw. rund 107.000 km pro Stunde. Der Orbit der Erde gleicht dabei einer elliptischen Umlaufbahn.

Quele: NASA - Orbit Erde um die Sonne

Rund 365 Tage, sechs Stunden und neun Minuten  bzw. rund ein Jahr benötigt die Erde dabei, um einmal die Sonne zu umkreisen. Dabei bewegt sie sich entgegen dem Uhrzeigersinn.

Die mittlere Entfernung bzw. der mittlere Abstand des Planeten Erde zum Mond beträgt rund 384.400 km, der Planet Mars ist zum Vergleich je nach Orbit zwischen 55,6 Millionen und 101,3 Millionen Kilometern von der Erde entfernt. Der durchschnittliche Abstand der Erde zum Mars beträgt damit 78,32 Millionen Kilometer.

Die Erde rotiert in 23 Stunden und 56 Minuten um ihre eigene Achse in leicht schiefstehender Position. Das entspricht von einem feststehenden Punkt auf dem  Äquator aus gesehen einer Geschwindigkeit von rund 1.670 km/h. Es bestehen also enorme Fliehkräfte.

Der Drehimpuls der Erde hat dabei Einfluss auf den Mond, der sich dadurch um rund 3,8 cm pro Jahr vom Planeten Erde entfernt. Der Mond als Satellit dient der Erde aber auch als Stabilisator, er hat die Rotation der Erde im Laufe der Zeit abgebremst und sorgt so für ein ruhigeres und ausgewogeneres Klima.

Die Gezeiten des Mondes stabilisieren dabei die Erdachse, führen aber zusammen mit den Gezeitenkräften der Sonne auch zu einer Kreiselbewegung der Rotationsachse der Erde.

Die Gravitation von Mond und Sonne bestimmt somit auch die Gezeiten auf dem Planeten Erde und damit  Ebbe und Flut der Meere sowie die Hebung und Senkung von Landmassen bzw. des Erdmantels.

Merkmale und Beschaffenheit

Struktur und Größe

Die Gesamtfläche der Erde, sie gehört zur Gruppe der festen Planeten, beträgt insgesamt 510 Millionen Quadratkilometer, wobei 360,57 Millionen Quadratkilometer bzw. 70,7 Prozent aus Wasser besteht, der Rest mit 149,43 Quadratkilometer ist Landfläche.

Der Äquatorumfang der Erde misst rund 40.075 Kilometer. Die Erde ist der dichteste Planet in unserem Sonnensystem, der mittlere Durchmesser beträgt rund 12.742 Kilometer.

Die Erde ist von einem magnetischen Feld umgeben und setzt sich aus dem Erdkern, dem Erdmantel und der Erdkruste zusammen. Eisen, Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Schwefel, Nickel, Calcium und Aluminium sowie Spurenelemente sind die Bestandteile der Erde, wobei Eisen und Sauerstoff den größten Anteil haben.

Geologisch betrachtet besteht die Erde aus den Kontinenten Asien, Afrika, Nordamerika, Südamerika, Antarktika, Europa und Australien. Dabei ist die Plattentektonik bzw. sind die Erdschollen in ständiger Bewegung.

In unserem Sonnensystem besitzt die Erde als einziger Planet flüssiges Wasser auf der Oberfläche. Die Wasseroberfläche wird dabei in die drei Ozeane Pazifik, Atlantik und Indik eingeteilt. Der Marianengraben ist die tiefste Stelle des Planeten und liegt 11.034 Meter unter dem Meeresspiegel.

Jahreszeiten und Temperaturen

Die Neigung der Achse der Erde, die Nord- und Südpol miteinander verbindet, bestimmt zusammen mit der Einstrahlung der Sonne die vier Jahreszeiten Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter und damit das Klima.

Wenn der Nordpol zur Sonne zeigt, haben die Länder im Norden Sommer, neigt sich der Nordpol von der Sonne weg, herrscht in diesen Ländern Winter. Das gleiche gilt in umgekehrter Weise für den Südpol.

Temperaturschwankungen und die Höhe des Niederschlags auf der Erde werden durch die Neigung des Äquators gegen die Ekliptik, also die scheinbare Umlaufbahn der Sonne von der Erde aus betrachtet, beeinflusst.

Den Planet Erde schützt darüber hinaus eine Atmosphäre, die Erdatmosphäre, die uns vom Weltraum trennt und zum größten Teil aus Stickstoff und Sauerstoff besteht. Die Übergänge der Atmosphäre sind dabei fließend.

Die Temperaturschwankungen auf der Erde sind teilweise extrem. So lag die bislang auf der Erde gemessene höchste Temperatur bei 56,7 °C im US-amerikanischen Death Valley (10. Juli 1913) und die niedrigste bei minus 89,2 °C in der Antarktis (21. Juli 1983).

Quele: NASA - Erde Temperaturen

Die mittlere Temperatur der Erde liegt in Bodennähe allerdings bei rund 15 °C, hervorgerufen durch den Treibhauseffekt und den Treibhausgasen Wasser und Kohlendioxid.

Die Klimazonen des Planeten Erde entstehen aus der unterschiedlichen Sonneneinstrahlung und sind in die Polarzone/Kalte Zone, Gemäßigte Zone, Subtropen und Tropen unterteilt.

Die kälteste Gegend ist die Polarzone (Kalte Zone) in der Arktis und Antarktis mit einer Durchschnittstemperatur von 0 °C. Die wärmste Zone bilden die Tropen, die zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis liegen und eine Durchschnittstemperatur von 24 °C haben.

Dazwischen befinden sich die Gemäßigte Zone, die sich vom Polarkreis bis zum 40. Breitengrad zieht und eine Durchschnittstemperatur von rund  8 °C aufweist, sowie die Subtropen mit einer Durchschnittstemperatur von 16 °C. Die Subtropen lassen sich dabei geografisch als Tropen in Äquatorrichtung und gemäßigte Zonen in Richtung der Pole beschreiben.

Quelle: NASA - Klimazonen Erde

Die Zukunft unseres Sonnensystems und des Planeten Erde

Die Existenz der Erde ist von unserem Sonnensystem und damit auch vom Stern Sonne und deren Aktivität (en) abhängig.

Man weiß heute, dass durch Kernfusion der Kern der Sonne allmählich schrumpft und sich weiter erhitzt. Außerhalb des inneren Kerns wird sich die Sonne indes ausweiten und damit auch die Strahlung nach außen erhöhen.

Damit wird auf der Erde mehr Wasser verdampft, was wiederum in die Atmosphäre gelangt. Der dadurch zunehmende Treibhauseffekt auf der Erde wird dafür sorgen, dass sich das Klima sukzessive verändert und die durchschnittlichen Temperaturen auf der Erde weiter ansteigen.

Quelle: NASA - Sonnensystem Erde (Animation)

Der CO2-Gehalt der Erdatmosphäre nimmt durch den zunehmenden warmen Regen weiter ab. Das Wasser auf der Erdoberfläche wird also sowohl durch die Sonnenstrahlung als auch den Treibhauseffekt auf der Erde sukzessive verdampfen.

Die Sonne wird sich am Ende ihres Lebenszyklus, der aktuell noch auf mehrere Milliarden Jahren prognostiziert wird, zu einem roten Riesen entwickeln und die sonnennahen Planeten zerstören.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass auch unsere Erde davon betroffen sein wird. Das verbleibende Lebensalter der Erde wird auf weitere 4,5 Milliarden Jahre vorhergesagt.

Klimamodelle zeigen aber, dass sich die Bewohnbarkeit der Erde offenbar zeitlich viel früher verschlechtern und eines Tages unmöglich wird, da der Treibhauseffekt in eine instabile Phase abgleitet. Wissenschaftler geben der Bewohnbarkeit des Planeten Erde daher noch eine Restlaufzeit von mehreren Hundert Millionen Jahren.

Aufgrund der Endlichkeit der Erde ist es verständlich, dass sich Forscher bereits heute auf die Suche nach einer zweiten Erde begeben.

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