Jord | |
Jorden sett av EPIC- instrumentet til DSCOVR- satellitten , med panorama over Afrika og Europa . | |
Orbitale egenskaper | |
---|---|
Semi-hovedakse | 149.597.887,5 km (1.000.000 112 4 au ) |
Aphelia | 152 097 701 km ( 1016 710 333 5 au ) |
Perihelion | 147.098.074 km (0.983 289.891 2 au ) |
Orbitalomkrets | 939885629,3 km ( 6,282 747374 au ) |
Eksentrisitet | 0,01671022 |
Revolusjonstid | 365,256,363 d |
Gjennomsnittlig banehastighet | 29 783 km / s |
Maksimal banehastighet | 30,287 km / s |
Minste banehastighet | 29.291 km / s |
Helning på ekliptikken | (per definisjon) 0 ° |
Stigende node | 174,873 ° |
Perihelion-argument | 288,064 ° |
Kjente satellitter | 1, Månen |
Fysiske egenskaper | |
Ekvatorial radius | 6.378.137 km |
Polar radius | 6,356,752 km |
Volumetrisk middelradius |
6.371.008 km |
Utflating | 0,003353 ≈ 1 ⁄ 300 ( 1 ⁄ (298,25 ± 1) ) |
Ekvatorial omkrets | 40.075.017 km |
Sørlige omkrets | 40.007.864 km |
Område | 510 067 420 km 2 |
Volum | 1.083 21 × 10 12 km 3 |
Masse | 5.973 6 × 10 24 kg |
Total tetthet | 5,515 × 10 3 kg / m 3 |
Overflatens tyngdekraft | 9.806 65 m / s 2 (1 g) |
Slipp hastighet | 11,186 km / s |
Rotasjonsperiode ( siderisk dag ) |
0,997 269 49 d ( 23 t 56 min 4,084 s ) |
Rotasjonshastighet (ved ekvator ) |
1674.364 km / t |
Aksen vippes | 23,4366907752 ° |
Avvisning av Nordpolen | 90 ° |
Visuell geometrisk albedo | 0,367 |
Bond Albedo | 0,306 |
Solar irradians | 1367,6 W / m 2 (1 jord) |
Svart kropps likevektstemperatur |
254,3 K ( −18,7 ° C ) |
overflate temperaturen | |
• Maksimum | 56,7 ° C |
• Middels | 15 ° C |
• Minimum |
−93,2 ° C (se temperaturregistreringer på jorden ) |
Atmosfærens egenskaper | |
Atmosfærisk trykk | 101 325 Pa |
tetthet bakken | 1,217 kg / m 3 |
Total masse | 5.148 × 10 18 kg |
Skala høyde | 8,5 km |
Gjennomsnittlig molar masse | 28,97 g / mol |
Nitrogen N 2 | 78,084 % tørt volum |
Oksygen O 2 | 20,946 % tørt volum |
Argon Ar | 0,9340 % tørt volum |
Karbondioksid CO 2 | 413 ppm tørt volum |
Neon Ne | 18,18 ppm tørt volum |
Helium He | 5,24 ppm tørt volum |
Metan CH 4 | 1,79 ppm tørt volum |
Krypton Kr | 1,14 ppm tørt volum |
Hydrogen H 2 | 550 ppb tørt volum |
Lystgass N 2 O | 300 ppb tørt volum |
Karbonmonoksid CO | 100 ppb tørt volum |
Xenon Xe | 90 ppb tørt volum |
Ozon O 3 | 0 til 70 ppb tørt volum |
Nitrogendioksid NO 2 | 20 ppb tørt volum |
Jod jeg | 10 ppb tørt volum |
Vanndamp H 2 O | ~ 0,4 % totalvolum ~ 1 til 4 % etter areal (typiske verdier) |
Historie | |
Oppdaget av | • Planetarisk natur forutsatt av den Pythagoreiske skolen ( Philolaos of Crotone ). • Attestert i den hellenistiske perioden ( Aristarchus av Samos , deretter Eratosthenes ). |
Oppdaget den | • V - tallet f.Kr. AD • III th århundre f.Kr.. J.-C. |
Den Jorden er den tredje planet i rekkefølgen av avstanden til Solen og den femte største av de Solar systemet , så vel som av massen diameter. Dessuten er det det eneste himmelobjektet som er kjent for å ha livet . Den kretser rundt solen på 365,256 soldager - et siderisk år - og roterer seg selv i forhold til solen på 23 timer 56 minutter 4 sekunder - en siderisk dag - litt mindre enn soldagen på 24 timer på grunn av denne forskyvningen rundt solen. Den rotasjonsakse av jorden har en helning på 23 °, noe som forårsaker fremkomsten av de årstider .
I følge radiometrisk datering dannet jorden seg for 4,54 milliarder år siden. Den har en enkelt naturlig satellitt , Månen , som dannet seg kort tid etter. Den vekselvirkningen med sin satellitt skaper tidevannet , stabiliserer dens rotasjonsakse og gradvis reduserer dens rotasjonshastighet . Livet ville ha dukket opp i havene for minst 3,5 milliarder år siden, som påvirket atmosfæren og jordoverflaten gjennom spredning av organismer , først anaerob og deretter, etter eksplosjonen. Kambrium , aerob . En kombinasjon av faktorer som avstanden til jorden fra solen (omtrent 150 millioner kilometer - en astronomisk enhet -), dens atmosfære , dens ozonlag , magnetfeltet og den geologiske utviklingen har gjort at livet kan utvikle seg og utvikle seg. I løpet av den evolusjonære historien til levende ting har biologisk mangfold opplevd lange perioder med ekspansjon som av og til er preget av massive utryddelser ; Omtrent 99% av artene som en gang bodde på jorden er nå utryddet . I 2020, mer enn 7,7 milliarder av mennesker som lever på jorden, og er avhengig av biosfæren og sine naturressurser for deres overlevelse .
Jorden er den tetteste planeten i solsystemet, så vel som den største og massive av de fire jordiske planetene . Den stive konvolutten - kalt litosfæren - er delt inn i forskjellige tektoniske plater som vandrer noen få centimeter per år. Omtrent 71% av planetens overflate er dekket av vann - spesielt hav , men også innsjøer og elver , som utgjør hydrosfæren - og de resterende 29% er kontinenter og øyer . De fleste polarområdene er dekket av is , spesielt med isarkene i Antarktis og isen i Polhavet . Den indre struktur av jorden er geologisk aktiv, det faste indre kjerne og den flytende ytre kjerne (som begge er sammensatt hovedsakelig av jern ) som gjør det mulig spesielt å generere jordens magnetfelt ved dynamo-effekten og konveksjon av mantelen (sammensatt av silikat bergarter ) å være årsaken til platetektonikk .
Den alder av jorden er anslått i dag på 4,54 milliarder år . Jordens historie er delt inn i fire store tidsintervaller, kjent som evigheter , hvor frisen er gitt nedenfor (i millioner av år):
Den Hades begynner 4,54 milliarder år siden (Ga), da jorden danner sammen med andre planeter fra en solskyen - en skiveformet masse av støv og gass, løsrevet fra solen i formasjonen.
Dannelsen av jorden ved tilvekst slutter på mindre enn 20 millioner år. Opprinnelig smeltet avkjøles jordens ytre lag for å danne en solid skorpe når vann begynner å samle seg i atmosfæren, noe som resulterer i de første regnvær og de første havene . The Moon dannet kort tid etter, 4,53 milliarder år siden. Konsensus om dannelsen av månen er den gigantiske innvirkningshypotesen , ifølge hvilken en impaktor som ofte kalles Theia , størrelsen på Mars og massen tilnærmet lik en tidel av jordens masse, har kollidert med jorden. I denne modellen ville en del av dette objektet ha agglomerert med jorden, mens en annen del, blandet med omtrent 10% av den totale massen av jorden, ville blitt kastet ut i rommet og deretter agglomerert for å danne månen.
Den vulkanske aktiviteten som følger påvirkningen, forbundet med de svært høye temperaturene (opptil 10.000 ° C ), gir en primitiv atmosfære ved avgassing . Kondensert vanndamp av flere mulige opprinnelser , blandet med is fra kometer , produserer havene når temperaturen synker. De drivhusgasser i denne atmosfæren hjelp opprettholde en temperatur forenlig med tilstedeværelsen av flytende vann på jordoverflaten og hindre havene fryser når den planet fikk bare omtrent 70% av den aktuelle solluminositet. .
To hovedmodeller foreslås for å forklare hastigheten på kontinental vekst: konstant vekst frem til i dag og rask vekst i begynnelsen av jordens historie. Konsensus er at den andre hypotesen mest sannsynlig er med en rask dannelse av den kontinentale skorpen etterfulgt av små variasjoner i den globale overflaten av kontinentene. På en tidsskala på flere hundre millioner år, dannes kontinenter eller superkontinenter og deler seg.
Sammen med Archean og Proterozoic (de neste to evighetene), danner de en superion kalt Precambrian .
Den Archean begynner ca 4 milliarder år siden og er den eon preget av de første spor av liv . Det antas at en intens kjemisk aktivitet i et svært energisk medium da gjorde det mulig å produsere et molekyl som er i stand til å reprodusere. Selve livet ville ha dukket opp mellom 200 og 500 millioner år senere, før ca -3,5 Ga , utgangspunktet for utviklingen av biosfæren . I tillegg er datoen for utseendet til den siste universelle felles forfedre estimert mellom −3,5 og −3,8 Ga .
Blant de første tegn på liv er biomolekyler i 3,7 Ga gammel granitt på Grønland eller spor av potensielt biogent karbon i 4,1 Ga gammelt zirkon i Australia . Imidlertid er det eldste fossiliserte beviset på mikroorganismer fra 3,5 Ga siden og har også blitt funnet i Australia .
I tillegg ble jordens magnetfelt dannet for rundt -3,5 milliarder år siden og gjorde det mulig å forhindre at atmosfæren ble båret av solvinden .
Den proterozoisk begynner 2,5 Ga siden og markerer begynnelsen av fotosyntese i cyanobakterier , produsere fritt oksygen O toog danner stromatolitter . Dette fører til en større økologisk omveltning rundt -2,4 Ga , kalt den store oksidasjonen , ved å danne ozonlaget og gradvis føre til at atmosfæren som deretter var rik på metan utvikles til den nåværende, hovedsakelig sammensatt av nitrogen og dioksygen . Det er fortsatt fotosyntese som hjelper til med å opprettholde oksygennivået i jordens atmosfære og er kilden til organisk materiale - viktig for livet på jorden.
Når oksygenkonsentrasjonen i atmosfæren øker , oppstår flercellede organismer som kalles eukaryoter (selv om noen av dem er encellede ), mer komplekse, ved en mekanisme som antas å være endosymbiose . Den eldste funnet dateres tilbake til −2.1 Ga og ble kalt Gabonionta , fordi de ble oppdaget i Gabon . Eukaryoter danner deretter kolonier og, beskyttet mot ultrafiolette stråler av ozonlaget, kunne disse livsformene da ha kolonisert jordens overflate.
Fra -750 til -580 millioner år siden, under Neoproterozoic , ville Jorden ha kjent en eller flere serier av globale isbrever som ville ha dekket planeten med et islag. Denne hypotesen heter snøballjord ( "snøballjord" ), og er av spesiell interesse fordi den går direkte foran den kambriumeksplosjonen og kunne ha utløst evolusjonen av flercellet liv .
Dessuten begynte den eldste av de kjente superkontinentene , Rodinia , å falle fra hverandre for rundt 750 millioner år siden. Kontinentene det delte seg mellom senere, rekombineres til Pannotia for 650 til 540 millioner år siden.
Den fanerozoikum er preget av utseendet på de første skall dyr. Den begynner for 541 ± 0,1 millioner år siden og strekker seg til i dag. Dens utbruddet sammenfaller med den kambriske eksplosjon , den raske utseende til de fleste av dagens store phyla av metazoans (flercellede dyr).
Det siste superkontinentet, Pangea , dannet for omtrent 335 millioner år siden, og begynte deretter å falle fra hverandre for 175 millioner år siden.
I løpet av denne eonen opplevde biosfæren fem massive utryddelser . Den siste av dem oppstår det 66 millioner år, dens årsak generelt akseptert å være en meteoritt innspill kollisjon med Jorden som ville ha skapt Chicxulub virkningen . Konsekvensen er utryddelsen av dinosaurer (unntatt fuglene ) og andre store reptiler , som påvirker uten å slukke dem mindre dyr som pattedyr , fugler eller øgler .
Over 66 My følgende, har pattedyr diversifisert og det er ca 6 Ma , de hominidene som Orrorin tugenensis utvikle evnen til å stå oppreist . Dette har fulgt en samtidig utvikling av verktøybruk og hjernens utvikling gjennom den evolusjonære historien til den menneskelige avstamningen . Utviklingen av jordbruk og deretter sivilisasjoner tillot mennesker å påvirke jorden, naturen og andre livsformer.
Den nåværende mønster av is aldre er etablert i løpet av pleistocen rundt 2,6 Ma siden . Siden den gang har regioner med høy breddegrad opplevd bresykluser på rundt 80 000 år, den siste endte for rundt 10 000 år siden.
Jordens fremtid er nært knyttet til solens . På grunn av akkumulering av helium i kjernen av den stjerne , dens solluminositet langsomt øker over geologisk tidsskala. Dermed vil lysstyrken øke med 10% i løpet av de neste 1,1 milliarder årene og med 40% i løpet av de neste 3,5 milliarder årene. De klimamodeller viser at økt stråling som når jorda er sannsynlig å ha dramatiske konsekvenser for bærekraften i sin klima "jordiske", inkludert forsvinningen av havene.
Imidlertid forventes jorden å forbli beboelig i mer enn 500 millioner år, denne perioden kan øke til 2,3 milliarder år hvis atmosfæretrykket synker ved å fjerne noe av nitrogenet fra atmosfæren. Økningen i jordens temperatur vil akselerere syklusen av uorganisk karbon , og redusere konsentrasjonen til nivåer som kan bli for lave for planter (10 ppm for fotosyntese av C 4) på omtrent 500 til 900 millioner år. Reduksjonen i vegetasjon vil føre til en reduksjon i oksygenmengden i atmosfæren, noe som vil føre til at de fleste dyrelivsformer gradvis forsvinner. Deretter vil jordens gjennomsnittstemperatur øke raskere på grunn av utslipp av drivhuseffekten av vanndamp. I 1 til 1,7 Ga vil temperaturen være så høy at havene vil fordampe, utfelle jordens klima til den av den venusianske typen og utslette alle enkle livsformer på jordoverflaten.
Selv om solen var evig og stabil, ville jordens indre kjøling føre til at nivået av CO 2 falt.på grunn av en reduksjon i vulkanismen og at 35% av vannet i havene ville falle ned i kappen på grunn av fallet i utveksling på nivået av havryggene.
Som en del av utviklingen , vil solen bli en rød gigant om mer enn 5 milliarder år. Modeller forutsier at den vil blåses opp til omtrent 250 ganger den nåværende radiusen .
Jordens skjebne er mindre klar. Som en rød gigant forventes solen å miste omtrent 30% av massen. Uten å ta hensyn til tidevannseffektene, ville jorden således bevege seg i en bane ved 1,7 AU (omtrent 250 millioner km) fra solen når sistnevnte når sin maksimale radius på 1,2 AU (omtrent 180 millioner km). Km). I denne modellen skal planeten derfor ikke bli oppslukt av de ytre lagene av solen, selv om den gjenværende atmosfæren til slutt vil bli "blåst" ut i rommet, og jordskorpen vil til slutt smelte for å bli til et lavahav., Når sollysstyrken når omtrent 5000 ganger sitt nåværende nivå. Imidlertid indikerer en simulering fra 2008 at jordens bane vil skifte på grunn av tidevannseffekter og faktisk vil føre til at jorden kommer inn i solens atmosfære der den vil bli absorbert og fordampet - akkurat som Merkur og Venus, men ikke Mars .
Jordens form nærmer seg en ellipsoid av revolusjon , en kule flatet ut ved polene. Mer presist, det sies å være avblåst - eller flatt - fordi dens sekundære akse også er dens rotasjonsakse. Dette skyldes at jordens rotasjon forårsaker flatning ved polene på grunn av sentrifugalkraft , slik at jordens radius ved ekvator er omtrent 21 kilometer større enn den på nord- og sørpolen, en variasjon på mindre enn 1% av radiusen . Den midlere diameter av referanse sfæroide - kalt geoiden , overflatepotensialutjevning av det felt av tyngdekraften jordisk qu'adopteraient det vil si dannelse av jordens hav i fravær av kontinenter og forstyrrelser som vind - øst 'ca 12,742 km, som er omtrent 40,008 kilometer / π fordi måleren opprinnelig ble definert som 1 / 10.000.000. (ti milliondel) avstanden fra ekvator til Nordpolen gjennom Paris (altså en halv jordmeridian ).
De største variasjonene i steinoverflaten på jorden er Everest (8849 meter over havet, eller en variasjon på 0,14% av radiusen) og Mariana Trench (10,984 ± 25 meter under havnivået , dvs. en variasjon på 0,17% ). På grunn av flatingen ved polene og den større diameteren ved ekvator, er stedene lengst fra sentrum av jorden toppene til Chimborazo i Ecuador, 6.384,4 km fra sentrum av jorden - selv om den stiger til 6263 m fra havet nivå - etterfulgt av Huascarán i Peru , og ikke Everest som man noen ganger tror. Av samme grunn er munnen til Mississippi lenger fra sentrum av jorden enn kilden.
På grunn av sin form er jordens omkrets 40.075.017 km ved ekvator og 40.007.863 km for en meridian .
Den ekvatorialradius av jorden er 6,378.137 km , mens den polare radius er 6.356.752 km ( ellipsoid modell av en sfære flattrykt ved polene ). I tillegg varierer avstanden mellom sentrum og overflaten i henhold til geografiske trekk fra 6 352,8 km på bunnen av Polhavet til 6 384,4 km på toppen av Chimborazo . Som et resultat av disse variasjonene, er den midlere radiusen til en planet i henhold til modellen for en ellipsoid definert av konvensjonen av den internasjonale geodesiske og geofysiske unionen som lik :, hvor a ekvatorialradiusen og b polarradiusen.
For jorden gir dette derfor 6.371.008 8 km .
Den masse av jorden blir bestemt ved å dividere den standard gravitasjonsparameter = GM - også kjent, i tilfelle av jorden, geocentric gravitasjonskonstanten - den gravitasjonskonstanten G . Faktisk er presisjonen til målingen derfor begrenset av den til G , og produktet GM kan trekkes ut for et legeme som har satellitter med stor presisjon takket være målinger av gravitasjonsakselerasjon. GMd 2(hvor d er planet-satellittavstanden). Blant de berømte eksperimentene for måling av denne massen, teller man spesielt eksperimentet med Cavendish - ved hjelp av en torsjonspendel for å bestemme G - og metoder relatert til beregning av jordens tetthet .
Den IAU gir å anslå .
Planet | Ekvatorial radius | Masse | Tyngdekraften | Aksen vippes |
---|---|---|---|---|
Kvikksølv | 2439,7 km (0,383 Jorden) |
(0,055 jord) |
3,301 × 10 23 kg 3,70 m / s 2 (0,378 g ) |
0,03 ° |
Venus | 6 051,8 km (0,95 jord) |
(0,815 jord) |
4.867 5 × 10 24 kg 8,87 m / s 2 (0,907 g ) |
177,36 ° |
Jord | 6.378.137 km | 5,972 4 × 10 24 kg | 9,780 m / s 2 (0,997 32 g ) |
23,44 ° |
mars | 3.396,2 km (0.532 jord) |
(0,107 jord) |
6,441 71 × 10 23 kg 3,69 m / s 2 (0,377 g ) |
25,19 ° |
Jorden er en terrestrisk planet , det vil si et i det vesentlige steinete planet med en metallkjerne , i motsetning til gass giganter som Jupiter , som i det vesentlige består av lette gasser ( hydrogen og helium ). Det er den største av de fire jordiske planetene i solsystemet , enten etter størrelse eller masse. Av disse fire planetene har Jorden også tettheten den høyeste samlede, den høyeste overflate tyngdekraften , det sterkeste magnetfeltet generelt, den høyeste hastigheten og er sannsynligvis den eneste med en platetektonikk aktiv.
Den ytre overflaten av jorden er delt inn i flere stive segmenter - kalt tektoniske plater - som vandrer noen få centimeter per år og dermed gjennomgår store forskyvninger på overflaten av planeten i geologisk skala. Omtrent 71% av overflaten er dekket av hav av saltvann , mens de resterende 29% er av kontinenter og øyer . Den vann væske, er nødvendig for liv slik vi kjenner det, er svært rik på Jorden og andre planeten har blitt oppdaget med slike kropper av flytende vann ( innsjøer , hav , hav) på overflaten.
Forbindelse | Formel | Sammensetning | |
---|---|---|---|
Kontinentalt | Oceanic | ||
Silisiumdioksyd | SiO 2 | 60,2% | 48,6% |
Aluminiumoksid | Al 2 O 3 | 15,2% | 16,5% |
Kalsiumoksid | CaO | 5,5% | 12,3% |
Magnesiumoksid | MgO | 3,1% | 6,8% |
Jern (II) oksid | FeO | 3,8% | 6,2% |
Natriumoksid | Na 2 O | 3,0% | 2,6% |
Kaliumoksid | K 2 O | 2,8% | 0,4% |
Jern (III) oksid | Fe 2 O 3 | 2,5% | 2,3% |
Vann | H 2 O | 1,4% | 1,1% |
Karbondioksid | CO 2 | 1,2% | 1,4% |
Titandioksid | TiO 2 | 0,7% | 1,4% |
Fosforpentoksid | P 2 O 5 | 0,2% | 0,3% |
Total | 99,6% | 99,9% |
Jorden består hovedsakelig av jern (32,1%), oksygen (30,1%), silisium (15,1%), magnesium (13,9%), svovel (2,9%), nikkel (1,8%), kalsium (1,5%) og aluminium ( 1,4%), resten (1,2%) består av spor av andre elementer. Ettersom de tettere elementene har en tendens til å konsentrere seg i midten av jorden (et fenomen av planetarisk differensiering ), anslås det at hjertet på jorden hovedsakelig består av jern (88,8%), med en mindre mengde nikkel. (5,8% ), svovel (4,5%) og mindre enn 1% av andre grunnstoffer.
Geochemist FW Clarke beregnet at 47% (etter vekt eller 94% av volum) av jordskorpen består av oksygen, hovedsakelig tilstede som oksider, de viktigste er silisiumoksider (som silikater ), aluminium ( aluminosilikater ), jern , kalsium , magnesium , kalium og natrium . Den silika er hovedbestanddelen av den skorpe i form av pyroxenoids , de mest vanlige mineraler av vulkanske og metamorf . Etter en syntese basert på analysen av mange bergarter, fikk Clarke prosentandelen som er presentert i tabellen motsatt.
Det indre av jorden, som de andre jordiske planetene, er lagdelt, det vil si organisert i overlappende konsentriske lag, med økende tetthet med dybde. Disse forskjellige lagene er preget av sin petrologiske natur (kjemiske og mineralogiske kontraster) og deres fysiske egenskaper (endringer i fysisk tilstand, reologiske egenskaper ).
Det ytre laget av fast jord, tynn til veldig tynn i forhold til jordens radius , kalles skorpe ; den er solid, og kjemisk forskjellig fra den kappen, den er solid, som den hviler på; under den kombinerte effekten av trykk og temperatur, med dybde, endres kappen fra en skjør fast tilstand (sprø, seismogen, " litosfærisk ") til en duktil fast tilstand (plast, " astenosfærisk ", og derfor preget av en lavere viskositet , selv om fortsatt ekstremt høy). Kontaktflaten mellom skorpen og kappen kalles Moho ; det visualiseres veldig godt med seismiske metoder på grunn av den sterke kontrasten i hastighet til seismiske bølger, mellom de to sidene. Tykkelsen på skorpen varierer fra 6 kilometer under havet til mer enn 50 kilometer i gjennomsnitt under kontinentene.
Skorpen og den kalde, stive øvre delen av den øvre kappen kalles litosfæren ; deres horisontalt stive oppførsel i størrelsesorden en million til ti millioner år er opprinnelsen til platetektonikk . De Astenosfære ligger under jordskorpen og er en konvektiv, forholdsvis mindre viskøs lag, over hvilket havbunns beveger seg i "tynne plater". Betydelige endringer i den krystallografiske strukturen til forskjellige kappemineraler, som er faseendringer i termodynamisk forstand, til dybder på henholdsvis 410 kilometer og 670 kilometer under overflaten, rammer inn en såkalt overgangssone, opprinnelig definert på grunnlag av den første seismologiske Bilder. Den øvre kappen er laget som går fra Moho til faseovergangen i en dybde på 670 kilometer, overgangen på en dybde på 410 kilometer blir anerkjent som ikke viktig for kappekonveksjonsprosessen , i motsetning til den andre. Derfor kalles området mellom denne faseovergangen på en dybde på 670 kilometer og kjernemantelgrensen den nedre kappen.
Under den nedre kappen er jordens kjerne , som består av ca 88% jern, en kjemisk original enhet fra alt ovenfor, nemlig silikatjorden . Denne kjernen er i seg selv lagd i en flytende og veldig lav viskositet ytre kjerne (viskositet i størrelsesorden av motorolje ved 20 ° C ), som omgir en solid indre kjerne , også kalt frø . Dette frøet skyldes krystalliseringen av kjernen på grunn av den sekulære avkjølingen av jorden. Denne krystalliseringen, av den latente varmen den frigjør, er kilden til en konveksjon av den ytre kjernen, som er kilden til jordens magnetfelt. Fraværet av et slikt magnetfelt på de andre telluriske planetene antyder at metallkjernene deres, hvis tilstedeværelse er nødvendig for å forklare de astronomiske dataene for tetthet og treghetsmoment, er helt krystalliserte. I følge en fortsatt diskutert tolkning av seismologiske data ser det ut til at jordens indre kjerne roterer med en vinkelhastighet som er litt større enn den for resten av planeten, og beveger seg relativt 0,1 til 0,5 ° per år.
Dybde km |
Ligger | Tetthet g / cm 3 |
Tykkelse km |
Temperatur ° C |
||
---|---|---|---|---|---|---|
0–35 | Skorpe | Litosfæren | 2.2–2.9 | 35 | 0–1 100 | |
35–100 | Overfrakk | 3.4–4.4 | 65 | |||
100–670 | Astenosfæren | 570 | 1.100–2.000 | |||
670–2890 | Lavere kappe | 4.4–5.6 | 2 220 | 2.000–4.000 | ||
2.890–5.100 | Ytre kjerne | 9.9–12.2 | 2 210 | 4000–6000 | ||
5.100-6.378 | Indre kjerne | 12.8–13.1 | 1.278 | 6000 |
Den indre varme av jorden fremstilles ved en kombinasjon av restenergien som følge av planet Tilveksten (ca. 20%) og den varmen som produseres av radioaktive elementer (80%). De viktigste varmeproduserende isotopene på jorden er kalium 40 , uran 238 , uran 235 og thorium 232 . Midt på planeten kunne temperaturen nå 6,726,85 ° C og trykket ville være 360 GPa . Siden det meste av varmen kommer fra forfallet av radioaktive elementer, mener forskere at tidlig i jordens historie , før kortvarige isotoper har forfallet, ville produksjonen av varme Jorden ha vært mye større. Denne tilleggsproduksjonen, som var dobbelt så stor for tre milliarder år siden som den er i dag, ville ha økt temperaturgradientene i jorden og dermed frekvensen av kappekonveksjon og platetektonikk . Dette ville ha tillatt dannelse av magmatiske bergarter som komatiitter , som ikke lenger dannes i dag.
Isotop | Varmeavgivelse W / kg isotop |
Half-life år |
Alder i halveringstid |
Gjennomsnittlig konsentrasjon i kappen kg isotop / kg kappe |
Varmeavgivelse W / kg strøk |
---|---|---|---|---|---|
238 U | 9,46 × 10 −5 | 4,47 × 10 9 | 1.09 | 30,8 × 10 −9 | 2,91 × 10 −12 |
235 U | 5,69 × 10 −4 | 7,04 × 10 8 | 6.45 | 0,22 × 10 −9 | 1,25 × 10 −13 |
232 Th | 2,64 × 10 −5 | 1,40 × 10 10 | 0,32 | 124 × 10 −9 | 3,27 × 10 −12 |
40 K | 2,92 × 10 −5 | 1,25 × 10 9 | 3,63 | 36,9 × 10 −9 | 1,08 × 10 −12 |
Det gjennomsnittlige varmetapet fra jorden er 87 mW / m 2 for et samlet tap på 4,42 × 10 13 W (44,2 TW ). En del av den termiske energien fra kjernen transporteres til skorpen av fjær , en form for konveksjon der halvsmeltede bergarter stiger opp til skorpen. Disse fjærene kan produsere hot spots og feller . Det meste av jordens varme går tapt gjennom platetektonikk ved havryggene. Den siste viktigste kilden til varmetap er ledning gjennom litosfæren , hvorav det meste foregår i havene, ettersom skorpen er tynnere der enn kontinentene, spesielt på åsene .
Platenavn | Areal 10 6 km 2 |
---|---|
Afrikansk tallerken | 77.6 |
Antarktisk plate | 58.2 |
Australsk plate | 50,0 |
Eurasisk plate | 48.6 |
Nordamerikansk plate | 55.4 |
Søramerikansk plate | 41,8 |
Fredelig tallerken | 104.6 |
Tektoniske plater er stive segmenter av litosfæren som beveger seg i forhold til hverandre. De kinematiske forholdene som eksisterer ved plategrensene, kan grupperes i tre domener: konvergensdomener hvor to plater møtes, divergens der to plater skiller seg, og transcurrence- domener der platene beveger seg sideveis i forhold til hverandre. De jordskjelv , den vulkansk aktivitet , i dannelsen av fjell og hav grøfter er mer vanlig langs disse grenser. Bevegelsen av tektoniske plater er relatert til konvektive bevegelser som foregår i jordens kappe.
Når tettheten til litosfæren overstiger den underliggende astenosfæren, stuper førstnevnte inn i kappen og danner en subduksjonssone . Samtidig fører den adiabatiske økningen av den asenosfæriske kappen til den delvise fusjonen av peridotittene , som danner magma på nivået av de divergerende grensene og skaper ryggrader . Kombinasjonen av disse prosessene tillater kontinuerlig resirkulering av den oceaniske litosfæren som går tilbake til kappen. Derfor er det meste av havbunnen mindre enn 100 millioner år gammel. Den eldste havskorpen ligger i det vestlige Stillehavet og har en estimert alder på 200 millioner år. Til sammenligning er de eldste elementene i den kontinentale skorpen 4030 millioner år gamle.
Det er syv store plater, Stillehavet , Nordamerikansk , Eurasisk , Afrikansk , Antarktis , Australsk og Søramerikansk . Viktige plater inkluderer også de arabiske , karibiske , Nazca- platene vest for vestkysten av Sør-Amerika og Scotia-platen i det sørlige Atlanterhavet . Den indiske platen sank for LI år siden under den eurasiske platen ved subduksjon , og skapte det tibetanske platået og Himalaya . De oseaniske platene er de raskeste: Cocosplaten rykker frem med en hastighet på 75 mm / år og Stillehavsplaten med 52–69 mm / år . På den andre ytterpunkten er den tregeste den eurasiske platen fremover med en hastighet på 21 mm / år .
Den lindring av Jorden varierer enormt avhengig av plasseringen. Omtrent 70,8% av jordoverflaten er dekket av vann og en stor del av kontinentalsokkelen er under havnivå. De nedsenkede områdene har en lettelse som er så variert som de andre, med en havrygg som danner en tur rundt jorden så vel som en ubåt vulkaner , havgraver , ubåtkløfter , platåer og avgrunn . De 29,2% avdekket av vann består av fjell , ørkener , sletter , platåer og andre geomorfologier .
Planetoverflaten gjennomgår mange endringer på grunn av platetektonikk og erosjon . Overflateegenskaper konstruert eller deformert av tektonikk er utsatt for konstant forvitring på grunn av nedbør , termiske sykluser og kjemiske effekter. Den istid , den kysterosjon , bygging av korallrev og meteoritt virkninger også bidra til endringer i landskapet.
Den kontinentale litosfæren består av materialer med lav tetthet som vulkanske bergarter : granitt og andesitt . Den basalt er mindre hyppige og tett vulkansk bergart som er den primære bestanddel i havbunnen. De sedimentære bergarter er dannet av opphopning av sedimenter som herde. Cirka 75% av kontinentale overflater er dekket av sedimentære bergarter, selv om de bare representerer 5% av skorpen. Den tredje bergarten som finnes på jorden er metamorf stein , skapt ved transformasjon av andre bergarter i nærvær av høyt trykk, høye temperaturer eller begge deler. Blant de mest rikholdige silikatene på jordoverflaten er kvarts , feltspat , amfibol , glimmer , pyroksen og olivin . Vanlige karbonater er kalsitt (en komponent av kalkstein ) og dolomitt . Den pedosfære er det ytterste lag av jorden. Den består av jord og er underlagt prosessen med jorddannelse . Det finnes på møtepunktet for litosfæren , atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren .
Heving av jordens landoverflate varierer fra -418 meter ved bredden av Dødehavet til 8,849 meter på toppen av Everest . Den gjennomsnittlige høyden på landoverflaten er 840 meter over havet.
Overflod av vann på jordoverflaten er en unik funksjon som skiller den "blå planeten" fra andre planeter i solsystemet . Den terrestriske hydrosfæren består hovedsakelig av havene, men teknisk inkluderer den også hav, innsjøer, elver og grunnvann. The Challenger Deep i Marianergropen i Stillehavet er den dypeste neddykkede posisjon med en dybde på 10911 meter.
Havmassen er ca 1,37 × 10 18 t , eller omtrent 1/4 400 av den totale massen til jorden. Havene dekker et område på 3,618 × 10 8 km 2 med en gjennomsnittlig dybde på 3682 meter, eller et estimert volum på 1,332 × 10 9 km 3 . Cirka 97,5% av jordens vann er saltvann . De resterende 2,5% er ferskvann , men rundt 68,7% av det er immobilisert som is.
Den gjennomsnittlige saltinnhold av verdenshavene er rundt 35 gram salt pr kilogram av sjøvann (35 ‰ ). Det meste av dette saltet ble frigjort ved vulkansk aktivitet eller ved erosjon av vulkanske bergarter . Havene er også et stort reservoar av oppløste atmosfæriske gasser som er essensielle for overlevelsen av mange vannlevende former.
Sjøvann har stor innflytelse på det globale klimaet på grunn av det enorme varmebeholderen som havene utgjør. I tillegg kan endringer i havtemperaturen føre til svært betydningsfulle værfenomener som El Niño .
Jorden er omgitt av en gassformet konvolutt som den beholder av tyngdekraften : atmosfæren . Atmosfæren på jorden er mellom den, veldig tykk, av Venus , og den, veldig tynn, av Mars . Den atmosfæriske trykket ved havnivå er et gjennomsnitt av 101 325 Pa , eller 1 atm per definisjon. Atmosfæren består (i volum) av 78,08% nitrogen , 20,95% oksygen , 0,9340% argon og 0,0415% eller 415 ppmv ( ppm etter volum) dvs. 0,0630% eller 630 ppmm (ppm etter masse) (27. desember 2020) av karbondioksid , samt forskjellige andre gasser, inkludert vanndamp . Høyden på troposfæren varierer med breddegraden mellom 8 kilometer på polene og 17 kilometer ved ekvator, med noen variasjoner som følge av meteorologiske og sesongmessige faktorer.
Den Jordens biosfære har i stor grad endret sin atmosfære. Den foto dukket oksygen-basert er det over 2,5 milliarder år på å danne dagens atmosfære, hovedsakelig bestående av lystgass og oksygen under store Oksidasjon. Denne endringen tillot spredning av aerobe organismer, så vel som dannelsen av ozonlaget som blokkerte de ultrafiolette strålene som sendes ut av solen. Atmosfæren fremmer også liv ved å transportere vanndamp, tilveiebringe nyttige gasser, brenne små meteoritter før de treffer overflaten og moderere temperaturer. Dette siste fenomenet er kjent under navnet drivhuseffekt : molekyler som er tilstede i små mengder i atmosfæren blokkerer varmetapet i rommet og øker dermed den globale temperaturen. Vanndamp, karbondioksid, metan og ozon er de viktigste klimagassene i jordens atmosfære. Uten denne varmebesparelsen ville gjennomsnittstemperaturen på jorden være -18 ° C sammenlignet med nåværende 15 ° C.
Meteorologi og klimaJordens atmosfære har ingen klart definert grense, den forsvinner sakte ut i rommet . Tre fjerdedeler av luftmassen rundt jorden er konsentrert i de første 11 kilometerne i atmosfæren. Dette laveste laget kalles troposfæren . Solens energi varmer dette laget og overflaten under, noe som forårsaker en utvidelse av det atmosfæriske volumet ved ekspansjon av luften, som har den effekten at densiteten reduseres og får den til å stige og falle. Erstattes av mer tett luft, fordi det er kaldere. Den resulterende atmosfæriske sirkulasjonen er en avgjørende faktor i klima og meteorologi på grunn av omfordeling av varme mellom de forskjellige luftlagene som den involverer.
De viktigste sirkulasjonsbåndene er passatvindene i ekvatorialområdet under 30 ° og vestvindene i mellombreddegradene mellom 30 ° og 60 °. Havstrømmer er også viktige for å bestemme klimaet, spesielt termohalinsirkulasjonen som fordeler termisk energi fra ekvatoriale regioner til polare områder.
Vanndampen som genereres ved fordampning av overflaten, transporteres av atmosfæriske bevegelser. Når atmosfæriske forhold tillater varm, fuktig luft å stige, kondenserer dette vannet og faller til overflaten som nedbør . Det meste av vannet blir deretter transportert til lavere høyder av elvesystemer og tilbake i hav eller innsjøer. Denne vannsyklusen er en viktig mekanisme som støtter livet på jorden og spiller en nøkkelrolle i erosjonen av landformer. Distribusjonen av nedbør er veldig variert, avhengig av region, fra flere meter til mindre enn en millimeter per år. Atmosfærisk sirkulasjon, topologiske egenskaper og temperaturgradienter bestemmer gjennomsnittlig nedbør over en gitt region.
Mengden solenergi som når jorden, avtar med økende breddegrad. På høyere breddegrader når solstrålene overflaten i lavere vinkel og må passere gjennom en større atmosfæresøyle. Som et resultat reduseres den gjennomsnittlige havnivåetemperaturen med ca. 0,4 ° C i hver breddegrad når den beveger seg bort fra ekvator. Jorden kan deles inn i lignende klimabelt i lengderetningen i henhold til klassifiseringen av klima . Fra ekvator er dette de tropiske (eller ekvatoriale), subtropiske, tempererte og polare sonene . Klimaet kan også være basert på temperatur og nedbør. Den Köppen klassifisering (modifisert av Rudolph Geiger, elev av Wladimir Peter Köppen ) er den mest brukte og definerer fem hovedgrupper (fuktig tropisk, tørre , temperert, kontinental og polar) som kan deles inn i mer presise undergrupper.
Øvre atmosfæreOver troposfæren er atmosfæren vanligvis delt inn i tre lag, stratosfæren , mesosfæren og termosfæren . Hvert lag har en annen adiabatisk termisk gradient som definerer utviklingen av temperatur med høyde. Utover det blir eksosfæren til en magnetosfære , der jordens magnetfelt samhandler med solvinden . Den ozonlaget er funnet i stratosfæren og blokkerer noen av de ultrafiolette strålene , som er avgjørende for livet på Jorden. Den kármánlinjen , definert som 100 kilometer over jordens overflate, er den vanlige grense mellom atmosfæren og plass.
Termisk energi kan øke hastigheten til visse partikler i den øvre delen av atmosfæren som kan unnslippe jordens tyngdekraft . Dette forårsaker en langsom, men konstant "lekkasje" av atmosfæren i rommet som kalles atmosfærisk eksos . Siden ubundet hydrogen har lav molekylvekt , kan det nå frigjøringshastigheten lettere og forsvinne ut i rommet med en raskere hastighet enn for andre gasser. Lekkasje av hydrogen i rommet beveger jorden fra en opprinnelig reduserende tilstand til en oksiderende tilstand. Fotosyntese gir en kilde til ubundet oksygen, men tapet av reduksjonsmidler som hydrogen anses som en nødvendig tilstand for den enorme oksygenakkumuleringen i atmosfæren. Dermed kunne hydrogenens evne til å forlate jordens atmosfære ha påvirket naturen til livet som har utviklet seg på planeten.
For tiden omdannes det meste av hydrogenet til vann før det slipper ut på grunn av den oksygenrike atmosfæren. Dermed kommer hydrogenet som klarer å unnslippe hovedsakelig fra ødeleggelsen av metanmolekyler i den øvre atmosfæren.
Den Jordens magnetfelt er i alt vesentlig i form av en magnetisk dipol med stenger for tiden befinner seg i nærheten av de geografiske polene på planet, hvor aksen for den magnetiske dipol som danner en vinkel på 11 ° med aksen for rotasjon av jorden. Dens intensitet på jordoverflaten varierer fra 0,24 til 0,66 Gauss (dvs. 0,24 × 10 −5 T til 0,66 × 10 −5 T ), med maksimale verdier ved lave breddegrader. Det totale magnetiske momentet er 7,94 × 10 15 T m 3 .
I henhold til teorien om dynamoeffekten genereres magnetfeltet av konvektive bevegelser av ledende materialer i den smeltede ytre kjernen . Selv om de ofte er mer eller mindre justert med jordens rotasjonsakse, beveger magnetpolene seg og endrer justeringen deres uregelmessig på grunn av forstyrrelser i kjernens stabilitet . Dette fører til reverseringer av jordens magnetfelt - den magnetiske nordpolen beveger seg til den geografiske sørpolen , og omvendt - med svært uregelmessige intervaller, omtrent flere ganger per million år for den nåværende perioden, Cenozoic . Den siste reverseringen skjedde for rundt 780 000 år siden.
Magnetfeltet danner magnetosfæren som avbøyer partikler fra solvinden og seks til ti ganger jordens radius i retning av solen og opptil seksti ganger jordens radius i motsatt retning. Kollisjonen mellom magnetfeltet og solvinden danner Van Allen Belts , et par toroidale regioner som inneholder et stort antall ioniserte energiske partikler. Når, i anledning ankomster av solplasma mer intens enn gjennomsnittlig solvind, for eksempel under hendelser med koronale masseutkast mot jorden, muliggjør deformasjonen av magnetosfærens geometri under påvirkning av denne solstrømmen prosessen med magnetisk tilkobling på nytt . En del av elektronene i dette solplasmaet kommer inn i jordens atmosfære i et belte rundt magnetpolene: aurora borealis dannes .
Den perioden av rotasjonen av jorden i forhold til solen - kalt solar dag - er ca 86400 sekunder eller 24 timer. Jordens rotasjonsperiode i forhold til faste stjerner - kalt en stjernedag - er 86 164,098 903691 sekunder av gjennomsnittlig soltid ( UT1 ), eller 23 timer 56 min 4,098903691 s , ifølge International Service for Earth Rotation and Reference Systems . På grunn av jevndøgnens nedgang , er jordens rotasjonsperiode i forhold til solen - kalt siderisk dag - 23 timer og 56 minutter 4,09053083288 s . Dermed er den sideriske dagen kortere enn stjernedagen med ca. 8,4 ms . Videre er den gjennomsnittlige soldagen ikke konstant over tid, og varierte spesielt fra ti millisekunder fra begynnelsen av XVII - tallet på grunn av svingninger i planets rotasjonshastighet.
Bortsett fra meteoritter i atmosfæren og satellitter i lav bane , er den største tilsynelatende bevegelsen av himmellegemer på jordens himmel vestover med en hastighet på 15 ° / time eller 15 '/ minutt . For kropper nær himmelekvator , tilsvarer dette en tilsynelatende diameter på månen eller solen hvert annet minutt.
Jorden kretser rundt solen i en gjennomsnittlig avstand på omtrent 150 millioner kilometer - og definerer dermed den astronomiske enheten - med en revolusjonsperiode på 365,256 4 soldager - kalt det sideriske året . Fra jorden gir dette en tilsynelatende bevegelse av solen østover i forhold til stjernene med en hastighet på omtrent 1 ° / dag , noe som tilsvarer en sol- eller månediameter hver 12. time. På grunn av denne bevegelsen og denne forskyvningen på 1 ° / dag , tar det i gjennomsnitt 24 timer - soldag - for jorden å oppnå en fullstendig rotasjon rundt sin akse og for solen å gå tilbake til meridianplanet , dvs. ca. 4 minutter mer enn sin sideriske dag . Jordens banehastighet er omtrent 29,8 km / s ( 107 000 km / t ).
The Moon og jorda dreier rundt sin felles barycenter i 27.32 dager i forhold til faste stjerner. Ved å knytte denne bevegelsen til jord-måne-paret rundt solen, oppnår vi at perioden for den synodiske måneden - det vil si fra en nymåne til påfølgende nymåne - er 29,53 dager . Sett fra den nordlige himmelpolen er bevegelsene til jorden, månen og deres aksiale rotasjoner i direkte retning - det samme som solens rotasjon og alle planeter unntatt Venus og Uranus . Orbital- og aksialplanene er ikke nøyaktig justert, Jordas akse er vippet 23.44 ° i forhold til vinkelrett på jord-sol-bane-planet og jord-måne-bane-planet er vippet 5 ° i forhold til jord-sol-bane-planet. Uten denne tilt, ville det være en solformørkelse hver uke eller så, med vekslende galskap og solenergi solformørkelser .
The Hill Sphere, jordas gravitasjonsinnflytelsessfære , har en radius på ca 1.5 millioner kilometer eller 0,01 AU. Dette er den maksimale avstanden som jordens gravitasjonsinnflytelse er større enn solens og andre planets. Som et resultat må gjenstander som kretser rundt jorden, forbli i denne sfæren for ikke å være utenfor banen deres på grunn av forstyrrelser på grunn av solens tyngdekraft. Dette er imidlertid bare en tilnærming og numeriske simuleringer har vist at satellittbaner må være mindre enn omtrent halvparten eller til og med en tredjedel av Hill-sfæren for å forbli stabile. For jorden vil dette derfor tilsvare 500 000 kilometer (til sammenligning er den halvstore jord-måne- aksen omtrent 380 000 kilometer).
Jorden, i solsystemet , ligger i Melkeveien og er 28.000 lysår fra det galaktiske sentrum . Spesielt er det for tiden i Orions arm , omtrent 20 lysår fra ekvatorialplanet til galaksen.
Jordens aksiale helling i forhold til ekliptikken er nøyaktig 23,439281 ° - eller 23 ° 26'21,4119 "- etter konvensjon. På grunn av jordens aksiale helling, varierer mengden stråling som når solen når som helst på overflaten gjennom året. Dette resulterer i sesongmessige endringer i klimaet med sommeren på den nordlige halvkule når Nordpolen peker mot solen og vinteren når den samme polen peker. i den andre retningen. Om sommeren er dagene lengre og solen stiger opp høyere på himmelen. Om vinteren blir klimaet generelt kaldere og dagene blir kortere. Årstidens periodisitet er gitt av et tropisk år verdt 365.242 2 soldager.
Utover polarsirkelen stiger ikke sola lenger en del av året - kalt polarnatten - og omvendt går den ikke lenger ned under en annen tid på året - kalt polardagen . Dette fenomenet vises også gjensidig utenfor Antarktisirkelen .
Ved astronomiske konvensjon, blir de fire årstidene bestemt av de solstices - tider da den tilsynelatende posisjonen til solen sett fra jorden når sin sørlige eller nordlige ekstreme forhold til planet for himmel ekvator , noe som resulterer i en minimums- eller maksimums dag lengde hhv. - og jevndøgn - tiden når solens tilsynelatende posisjon er plassert på himmelekvator, noe som resulterer i en dag og en natt med like lang varighet. På den nordlige halvkule skjer vintersolverv rundt21. desember og sommeren rundt 21. juni, vårjevndøgn finner sted rundt 21. mars og høstjevndøgn mot 21. september. På den sørlige halvkule snus datoen for vinter- og sommersolhverv og de for vår- og høstjevndøgn.
Jordens hellingsvinkel er relativt stabil over tid. I moderne tid skjer således jordens perihel i begynnelsen av januar og aphelion i begynnelsen av juli. Imidlertid endres disse datoene over tid på grunn av presesjon og andre banefaktorer som følger et syklisk mønster kjent som Milanković-parametere . Dermed forårsaker tilt mutasjon , en periodisk sving som har en periode på 18,6 år, og orienteringen - ikke vinkelen - av jordaksen utvikler seg og oppnår en fullstendig ernæringssyklus på rundt 25 800 år. Denne nedgangen til jevndøgn er årsaken til forskjellen i varighet mellom et siderisk år og et tropisk år . Disse to bevegelsene er forårsaket av dreiemomentet som utøves av tidevannskreftene til Månen og Solen på jordens ekvatoriale kant. I tillegg beveger polene seg med jevne mellomrom i forhold til jordoverflaten i en bevegelse som varer omtrent 14 måneder, kjent som Chandler-svingningen .
Før dannelsen av månen , den rotasjonsaksen av jorden oscillated kaotisk , noe som gjorde det vanskelig for livet å dukke opp på overflaten på grunn av klimatiske forstyrrelser forårsaket. Etter kollisjonen mellom Théia- støtfangeren og protojorden som tillot dannelsen av månen , ble jordens rotasjonsakse funnet stabilisert på grunn av gravitasjonslåsen av tidevannseffekt mellom jorden og dens naturlige satellitt.
Diameter | 3.474,8 km |
Masse | 7,349 × 10 22 kg |
Semi-hovedakse | 384.400 km |
Omløpstid | 27 d 7 t 43,7 min |
Jorden har bare en kjent permanent naturlig satellitt , Månen , som ligger omtrent 380 000 kilometer fra jorden. Relativt stor, diameteren er omtrent en fjerdedel av jordens. Innenfor solsystemet er det en av de største naturlige satellittene (etter Ganymedes , Titan , Callisto og Io ) og den største på en planet uten gass. I tillegg er det den største månen i solsystemet i forhold til størrelsen på planeten (merk at Charon er relativt større sammenlignet med dvergplaneten Pluto ). Det er relativt nær størrelsen på planeten Merkur (omtrent tre fjerdedeler av diameteren til sistnevnte). Naturlige satellitter som kretser rundt andre planeter blir ofte referert til som "måner" med henvisning til Jordens måne.
Den gravitasjonskreftene mellom jorden og månen forårsaker tidevannet på jorden. Den samme effekten finner sted på månen, slik at dens rotasjonsperiode er identisk med tiden det tar å bane rundt jorden, noe som innebærer at den alltid presenterer det samme ansiktet mot jorden: vi snakker om gravitasjonslåsing . Når den kretser rundt jorden, blir forskjellige deler av den synlige siden av månen belyst av solen og forårsaker månefasene .
På grunn av tidevannsdreiemomentet beveger Månen seg fra jorden med en hastighet på rundt 38 millimeter per år, og produserer også forlengelsen av jordens dag med 23 mikrosekunder per år. I løpet av millioner av år gir den kumulative effekten av disse små endringene store endringer. I løpet av Devon- perioden , for omtrent 410 millioner år siden, var det således 400 dager i året, hver dag varte i 21,8 timer.
Månen kunne ha hatt innflytelse i livets utvikling ved å regulere jordens klima . Paleontologiske observasjoner og datasimuleringer i planetmekanikken viser at hellingen til jordaksen er stabilisert av effekten av tidevann med månen. Uten denne stabiliseringen mot dreiemomentene som påføres av Sola og planetene på ekvatorialbuen, antas det at rotasjonsaksen kunne ha vært veldig ustabil. Dette ville da ha forårsaket kaotiske endringer i tilbøyeligheten over geologisk tid og for skalaer av varighet som vanligvis er større enn noen få titalls millioner år, slik det ser ut til å ha vært tilfelle for Mars.
Månen er nå på en avstand fra jorden sett fra den, satellitten vår har omtrent samme tilsynelatende størrelse (vinkelstørrelse) enn solen . Vinkeldiameteren (eller den faste vinkelen ) til de to kroppene er nesten identisk, for selv om solens diameter er 400 ganger større enn månens, er sistnevnte 400 ganger nærmere jorden enn stjernen vår. Dette er det som lar deg se på jorden og i vår geologiske epoke av solformørkelser totalt eller ringformet (avhengig av små variasjoner i jord-måne-avstand, relatert til den lette elliptisiteten til månebanen).
Den nåværende konsensus om opprinnelsen til Månen er til fordel for hypotesen om den enorme innvirkningen mellom en planetoid på størrelse med Mars, kalt Theia , og den nydannede proto-jorden. Denne hypotesen forklarer blant annet det faktum at det er lite jern på månen og at den kjemiske sammensetningen av måneskorpen (spesielt for sporstoffer så vel som i isotopi for oksygen ) er veldig lik jordskorpens .
En annen naturlig satellitt?Datamodellene til astrofysikerne Mikael Granvik, Jérémie Vaubaillon og Robert Jedicke antyder at "midlertidige satellitter" burde være ganske vanlig og at "til enhver tid skal det være minst en naturlig satellitt, med en diameter på 1 meter, i bane rundt jorden ” . Disse objektene vil forbli i bane i gjennomsnitt i ti måneder før de kommer tilbake til en solbane.
En av de første nevnte i den vitenskapelige litteraturen til en midlertidig satellitt er Clarence Chant under den store meteoriske prosesjonen i 1913 :
“Det ser ut til at kropper som har reist gjennom verdensrommet, sannsynligvis i en bane rundt solen og passerer nær jorden, kunne ha blitt fanget opp av den og fått dem til å bevege seg rundt den som en satellitt. "
Eksempler på slike gjenstander er kjent. Mellom 2006 og 2007 er for eksempel 2006 RH 120 effektivt midlertidig i bane rundt jorden i stedet for rundt solen.
Kunstige satellitterI april 2020, det er 2666 kunstige satellitter i bane rundt jorden, mot 1167 i 2014 og 931 i 2011. Noen er ikke lenger i drift som Vanguard 1 , den eldste av dem som fortsatt er i bane. Disse satellittene kan oppfylle forskjellige formål, for eksempel for vitenskapelig forskning (for eksempel Hubble Space Telescope ), telekommunikasjon eller observasjon (f.eks. Meteosat ).
I tillegg genererer disse kunstige satellittene romrusk : i 2020 er det mer enn 23.000 mer enn 10 cm i diameter i bane og omtrent en halv million mellom 1 og 10 cm i diameter.
Siden 1998 har den største menneskeskapte satellitten rundt jorden vært den internasjonale romstasjonen , som måler 110 m i lengde, 74 m i bredde og 30 m i høyde og kretser i en høyde på rundt 400 km .
Jorden har flere kvasi-satellitter og coorbitorer . Blant dem er spesielt (3753) Cruithne , en asteroide nær jorden med hesteskobane og noen ganger feilaktig kallenavnet "Jordens andre måne", samt (469219) Kamo'oalewa , den mest stabile kjente kvasi-satellitten som prosjekter utforsking av rom har blitt kunngjort for .
TrojanereI Sun-Earth-systemet har jorden en enkelt trojansk asteroide : 2010 TK 7 . Dette svinger rundt Lagrange-punktet L 4 for jord-sol-paret, 60 ° foran jorden i sin bane rundt solen.
I september 2018, Eksistensen av Kordylewski skyer på punkter L 4 og L 5 av Jorden-Månen-systemet er bekreftet. Disse store konsentrasjonene av støv ble ikke oppdaget før sent på grunn av lite lys.
En planet som kan beskytte livet , sies å være beboelig selv om livet ikke er der, eller ikke stammer fra det. Jorden gir flytende vann , miljøer der komplekse organiske molekyler kan samles og samhandle, og nok såkalt "myk" energi til å opprettholde metabolismen til levende ting i en tilstrekkelig lang periode . Avstanden som skiller jorden fra solen og plasserer den i en beboelig sone , så vel som dens baneeksentrisitet , rotasjonshastigheten, aksenes helling, dens geologiske historie, atmosfæren forble ikke aggressiv for organiske molekyler til tross for en veldig stor endring i kjemisk sammensetning, og dets beskyttende magnetfelt er alle parametere som er gunstige for utseendet på jordisk liv og for forholdene til beboelighet på overflaten.
Livsformene på planeten blir referert til som å danne en ” biosfære ”.
Sistnevnte tilsvarer alle levende organismer og deres levende miljø og kan derfor brytes ned i tre soner der liv er tilstede på jorden: litosfæren , hydrosfæren og atmosfæren , disse samhandler også med hverandre. Livets utseende på jorden anslås å være minst 3,5 milliarder år siden, utgangspunktet for utviklingen av biosfæren. I tillegg anslås datoen for utseendet til den siste universelle felles forfaren å være mellom 3,5 og 3,8 milliarder år siden. Omtrent 99% av artene som en gang bodde på jorden er nå utryddet .
Biosfæren er delt inn i omtrent femten biomer , bebodd av lignende grupper av planter og dyr . Dette er et sett med økosystemer som er karakteristiske for et biogeografisk område og oppkalt fra vegetasjonen og dyreartene som dominerer og er tilpasset det. De er hovedsakelig skilt av forskjeller i bredde , høyde eller fuktighet . Noen jordbiomer som ligger utenfor Arktis og Antarktis sirkler (som tundraen ), i høye høyder eller i meget tørre områder, er relativt blottet for dyre- og planteliv, mens biologisk mangfold er høyest i tropiske regnskoger .
Jorden gir naturressurser som kan utnyttes og utnyttes av mennesker til en rekke bruksområder. Det kan være, for eksempel, mineralske råstoffer ( friskt vann , malm , etc. ), produkter av vill opprinnelse ( tre , spill , etc. ) eller til og med fossilt organisk materiale ( petroleum , kull , etc.). ).
De skiller mellom fornybare ressurser - som kan rekonstitueres over en kort periode i menneskelig tidsskala - og ikke-fornybare ressurser - der tvert imot forbrukshastigheten i stor grad overstiger deres etableringshastighet. Blant de sistnevnte er fossile brensler , som det tar millioner av år å danne. Betydelige mengder av disse fossile brenslene kan oppnås fra jordskorpen , som kull , petroleum , naturgass eller metanhydrater . Disse avsetningene brukes til energiproduksjon og som råvare for den kjemiske industrien . Disse energikildene er i motsetning til fornybare energikilder - som solenergi og vindenergi - som ikke er uttømmelige. Malm dannes også i jordskorpen og består av forskjellige kjemiske elementer som er nyttige for menneskelig produksjon, for eksempel metaller .
Den terrestriske biosfæren produserer mange viktige ressurser for mennesker som mat , drivstoff , medisiner , oksygen og sørger også for resirkulering av mange organiske avfall . De økosystemer terrestriske avhengig av dyrkbar jord og friskt vann, mens marine økosystemer er basert på næringsstoffene oppløst i vann.
I 2019 fordeles arealbruk - som representerer 29% av planetens overflate, eller 149 millioner km² - som følger:
Arealbruk | Ikke-fruktbart land (inkludert ørkener ) | Isbarer | Permanente beiter | Permanente avlinger | Skog | Fruticées | Rent vann | Urbane områder |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Overflate (millioner km²) | 28 | 15 | 40 | 11 | 39 | 12 | 1.5 | 1.5 |
Prosentdel | 18,8% | 10,1% | 26,7% | 7,4% | 26,2% | 8,1% | 1% | 1% |
I 2019 antyder en FN-rapport at bruken av naturressurser forventes å øke med 110% mellom 2015 og 2060, noe som resulterer i en reduksjon på mer enn 10% av skogene og ca. 20% for andre habitater. Som enger.
Vesentlige deler av jordens overflate er utsatt for ekstreme værhendelser som ekstratropiske sykloner ( stormer Cape Hatteras , europeiske stormer , osv ) eller tropiske (navngitte orkaner, tyfoner og sykloner etter region).
Mellom 1998 og 2017 døde nesten en halv million mennesker under en ekstrem værhendelse. I tillegg er andre regioner utsatt for jordskjelv , ras , vulkanutbrudd , tsunamier , tornadoer , synkehull , snøstorm , flom , tørke eller skogbrann .
Menneskelige aktiviteter induserer luft- og vannforurensning og skaper også noen steder hendelser som surt regn , tap av vegetasjon ( overbeite , avskoging , ørkendannelse ), tap av biologisk mangfold , nedbrytning av jord , erosjon og innføring av invasive arter . I tillegg er luftforurensning ansvarlig for en fjerdedel av for tidlige dødsfall og sykdommer over hele verden.
I følge FN er det en vitenskapelig konsensus som knytter menneskelige aktiviteter til global oppvarming på grunn av industrielle utslipp av karbondioksid , og mer generelt klimagasser . Denne endringen i klimaet risikerer smeltende isbreer og iskapper , ekstreme temperaturområder, store endringer i vær og havnivåstigning .
I 2019 har jorden omtrent 7,7 milliarder innbyggere. Anslag viser at verdens befolkning vil nå 9,7 milliarder innbyggere innen 2050, og det forventes en vekst spesielt i utviklingsland . Dermed har regionen i Afrika sør for Sahara den høyeste fødselsraten i verden. Den befolkningstetthet menneskelige varierer mye rundt om i verden: ca 60% av verdens befolkning bor i Asia , spesielt Kina og India - som til sammen står for 35% av verdens befolkning - mot mindre enn 1% i Oceania . I tillegg bor omtrent 56% av verdens befolkning i urbane områder enn i landlige områder. I 2018, ifølge FN, er de tre største byene i verden (med megalopolis- status ) Tokyo (37 millioner innbyggere), Delhi (29 millioner) og Shanghai (26 millioner).
Omtrent en femtedel av jorden er gunstig for menneskelig utnyttelse. Faktisk representerer havene 71% av jordoverflaten, og blant de resterende 29% er 10% dekket av isbreer (spesielt i Antarktis ) og 19% av ørkener eller høye fjell. 68% av landarealet er på den nordlige halvkule og 90% av menneskene bor der. Den nordligste permanente bosetningen er ved Alert på Ellesmere Island i Canada (82 ° 28′N), mens den sørligste er Amundsen-Scott Antarctic Base i Antarktis (89 ° 59'S).
Hele landmassen, med unntak av Marie Byrd-land i Antarktis og Bir Tawil i Afrika, som er terra nullius , hevdes av uavhengige nasjoner. I 2020 anerkjenner FN 197 stater, inkludert 193 medlemsland . The World Factbook , derimot, teller 195 land og 72 territorier med begrenset suverenitet eller autonome enheter . Historisk sett har Jorden aldri kjent suverenitet som spenner over hele planeten - selv om mange nasjoner har forsøkt å oppnå verdensherredømme og har mislyktes.
De forente nasjoner (FN) er en internasjonal organisasjon som ble opprettet med det formål å fredelig løse konflikter mellom nasjoner. De forente nasjoner tjener primært som et byttested for diplomati og folkerett . Når det oppnås enighet mellom de forskjellige medlemmene, kan en væpnet operasjon vurderes.
Den første menneskelige astronaut å bane rundt jorden er Yuri Gagarin det12. april 1961. Siden da har omtrent 550 mennesker reist til verdensrommet, og tolv av dem vandret på Månen (mellom Apollo 11 i 1969 og Apollo 17 i 1972). Normalt, i begynnelsen av XXI th århundre , de eneste menneskene i verdensrommet er de som finnes i den internasjonale romstasjonen , som er permanent bebodd. Astronautene til Apollo 13- oppdraget er de fjerneste menneskene fra jorden på 400 171 kilometer i 1970.
Troen på en flat jord ble tilbakevist av erfaring allerede i antikken og deretter ved praksis takket være omkjøringer i begynnelsen av renessansen . Modellen til en sfærisk jord har derfor historisk alltid blitt pålagt.
I V th århundre f.Kr.. AD , Pythagoras og Parmenides begynner å representere jorden i form av en kule. Dette er et logisk trekk fra å observere krumningen i horisonten om bord på et skip. På grunn av dette arbeidet, er jorden rund allerede vurdert av Platon ( V th århundre f.Kr.. ), By Aristoteles ( IV th århundre f.Kr.. ) Og generelt av alle greske lærde. Opprinnelsen til troen på rotasjonen på seg selv tilskrives Hicetas av Cicero . Ifølge Strabo , Kasser av Mallos bygget i II th århundre f.Kr.. AD en kule for å representere jorden i henhold til teorien kjent som "fem klimasoner" .
Eratosthenes utledet jordens omkrets (lengden på meridianen ) geometrisk rundt 230 f.Kr. AD ; den ville ha oppnådd en verdi på rundt 40.000 km , som er en måling veldig nær virkeligheten (40.075 km ved ekvator og 40.008 km på en meridian som går gjennom polene). Astronomen er også opprinnelsen til de første evalueringene av aksen . I sin geografi , Ptolemaios ( II th århundre ) inneholder beregninger av Eratosthenes og tydelig sier at jorden er rund.
Ideen om at middelalderske teologier forestilte seg jorden som flat, ville være en myte som ble oppfunnet i XIX - tallet for å sverte bildet av denne perioden, og det er allment akseptert at ingen middelaldervitere har støttet ideen om en flat jord. Dermed refererer middelalderske tekster generelt til jorden som "kloden" eller "sfæren" - spesielt knyttet til Ptolemaios skrifter, en av de mest leste og lærte forfatterne da.
I motsetning til de andre planetene i solsystemet , anså ikke menneskeheten jorden som et bevegelig objekt som roterte rundt solen før XVII - tallet , det ble ofte sett på som sentrum av universet før utviklingen av heliosentriske modeller .
På grunn av påvirkninger kristne og arbeids teologer som James Ussher basert utelukkende på genealogiske analyse i Bibelen hittil alderen på jorden, de fleste vestlige forskere fortsatt trodde XIX th -tallet at jorden var eldre noen tusen år på de fleste. Det var ikke før utviklingen av geologien Jordens tidsalder ble revurdert. På 1860-tallet estimerte Lord Kelvin , ved hjelp av termodynamiske studier , jordas alder til å være i størrelsesorden 100 millioner år, noe som utløste en stor debatt. Oppdagelsen av radioaktivitet ved Henri Becquerel i slutten av XIX th -tallet gir en pålitelig måte å dating og du kan bevise at alderen på jorden er faktisk telles i milliarder av år.
Jorden har ofte blitt personifisert som en guddom, særlig i form av en gudinne som med Gaia i gresk mytologi . Som sådan, er jorden da representert ved mor gudinne, gudinne for fruktbarhet. I tillegg gudinnen ga henne navn til Gaia-teorien , miljøvernere forutsetninger XX th århundre sammenligne terrestrisk miljø og liv i en unik selvregulerende organisasjon for å stabilisere forholdene i beboelighet.
Dens tilsvarende i romersk mytologi er Tellus (eller Terra mater ), fruktbarhetsgudinnen . Navnet på planeten på fransk stammer indirekte fra navnet på denne gudinnen, avledet av den latinske terra som betyr den jordiske kloden .
Også skapelsesmytene til mange religioner, som den første skapelseshistorien om Genesis i Bibelen , relaterer skapelsen av jorden av en eller flere guddommer.
Noen få religiøse grupper, ofte tilknyttet fundamentalistiske grener av protestantismen og islam , hevder at deres tolkning av skapelsesmyter i hellige tekster er sannheten, og at dette skal sees på som det samme som konvensjonelle vitenskapelige antagelser om dannelsen av jorden og utviklingen av livet, selv bør erstatte dem. Slike påstander blir avvist av det vitenskapelige samfunnet og andre religiøse grupper.
Forskjellige astronomiske symboler er og har blitt brukt til å definere jorden. Det vanligste på en moderne måte er ⴲ ( Unicode U + 1F728), som representerer en klode som er snittet av ekvator og en meridian og følgelig "verdens fire hjørner" eller kardinalpunktene . Tidligere fant vi også en klode som bare er snittet av ekvator ⊖ og et symbol ♁ (U + 2641) som minner om en korsblomst eller det omvendte Venus- symbolet .
Imidlertid frarådes deres bruk av International Astronomical Union, som favoriserer forkortelser.
Den menneskelige visjonen om Jorden utvikler seg spesielt takket være begynnelsen til astronautikken og biosfæren blir deretter sett i et globalt perspektiv. Dette gjenspeiles i utviklingen av økologi som bekymrer menneskets innvirkning på planeten.
Allerede i 1931 anser Paul Valéry i sitt arbeid Regards sur le monde moderne at "tiden for den endelige verden begynner" . Med "verden" , mener han ikke da verdensuniverset til de gamle, men vår nåværende verden , det vil si jorden og alle dens innbyggere. I kontinuiteten fremkaller Bertrand de Jouvenel jordens finitet fra 1968.
Filosofen Dominique Bourg , spesialist i etikken til bærekraftig utvikling , fremkaller i 1993 oppdagelsen av den økologiske endeligheten til jorden i naturen i politikken eller den økologiske filosofiens innsats . Han tror at denne endeligheten er tilstrekkelig kjent og bevist til at den ikke er unødvendig å illustrere den, og understreker at den har medført en radikal endring i forholdet mellom det universelle og entall i våre fremstillinger . Mens det klassiske moderne paradigmet postulerte at det universelle styrer entall, og det generelle det spesielle, kan vi ikke redusere forholdet mellom det planetariske og det lokale. I det systemiske universet av økologi er biosfæren (den planetariske) og biotopene (den lokale) avhengige av hverandre. Denne gjensidig avhengigheten av det lokale og planetariske knuser det drivende prinsippet om modernitet , som hadde en tendens til å avskaffe enhver lokal egenart til fordel for generelle prinsipper, der det moderne prosjektet er utopisk ifølge ham.
Eksperimentelt bevis på den symbolske forbindelsen økologi til kultur leveres av reaksjonene fra de første astronautene som på 1960-tallet var i stand til å observere planeten i bane eller fra månen - og bringe tilbake fotografier som har blitt ikoniske som La Blue ball eller Earthrise . Disse avkastningene som beskriver en ”vakker, dyrebar og skjør” jord - som mennesket derfor har en plikt til å beskytte - hadde innflytelse på verdensbildet til befolkningen generelt.
Jordens økologiske endelighet er et spørsmål som har blitt så gjennomgripende at visse filosofer ( Heidegger , Grondin , Schürch) har vært i stand til å snakke om en etikk om endelighet. I tillegg gjør begrepene økologisk fotavtrykk og biokapasitet det mulig å forstå problemene knyttet til denne enden på jorden.
"Syracusan Hicétas mener ifølge Theophrastus at solen, himmelen, månen, stjernene, alle himmellegemene er urørlige og at bare i universet jorden beveger seg: den ville snu med den største hastigheten. Rundt en akse av rotasjon og effekten oppnådd ville være den samme som om himmelen beveget seg, jorden forblir urørlig. "
“Vi bor ikke lenger på samme planet som våre forfedre: deres var enorm, vår er liten. "