Erde

Identität und allgemeine Merkmale

Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und der fünftgrößte im Sonnensystem. Sie ist der größte der vier inneren Planeten, die aus Gestein und Metall bestehen, und der einzige Planet im Sonnensystem mit flüssigem Wasser auf der Oberfläche. Außerdem ist sie der einzige Ort, von dem wir wissen, dass er von Lebewesen bewohnt wird. Der englische Name Earth stammt aus dem Altenglischen und germanischen Sprachen und bedeutet „Boden“ oder „Erde“; anders als die Namen der anderen Planeten geht er nicht auf die griechische oder römische Mythologie zurück. Der NASA-Quelle zufolge ist der Name etwa 1.000 Jahre alt.

Im numerischen NAIF-Codesystem der NASA/JPL hat der Eintrag EARTH den Code 399. Das Dokument unterscheidet diesen Code von 3, der dem Erde-Mond-Baryzentrum zugeordnet ist: Ein Baryzentrum ist nicht mit dem Planeten austauschbar und besitzt keine planetaren physikalischen Eigenschaften wie Radien. Die Erde hat einen Äquatordurchmesser von ungefähr 12.756 Kilometern und ist im Durchschnitt etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, was einer Astronomischen Einheit entspricht. Das Sonnenlicht benötigt etwa acht Minuten bis zur Erde.

Entstehung und innerer Aufbau

Die Erde entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, als die Schwerkraft während der Entstehung des Sonnensystems wirbelndes Gas und Staub zusammenzog. Wie andere terrestrische Planeten besitzt sie einen zentralen Kern, einen Gesteinsmantel und eine feste Kruste. Die NASA beschreibt vier Hauptschichten: innerer Kern, äußerer Kern, Mantel und Kruste.

Der innere Kern ist eine feste Kugel aus Eisen und Nickel mit einem Radius von etwa 1.221 Kilometern; seine Temperatur kann etwa 5.400 °C erreichen. Ihn umgibt der äußere Kern, der aus flüssigem Eisen und Nickel besteht und ungefähr 2.300 Kilometer dick ist. Darüber liegt der Mantel, die dickste Schicht: eine heiße, zähflüssige Mischung aus geschmolzenem Gestein, etwa 2.900 Kilometer dick. Die Kruste ist die äußerste Schicht. An Land ist sie durchschnittlich etwa 30 Kilometer dick; unter dem Ozean ist sie dünner und reicht vom Meeresboden bis zum Mantel über eine Strecke von ungefähr 5 Kilometern.

Oberfläche, Ozeane und Atmosphäre

Die Lithosphäre umfasst die kontinentale und die ozeanische Kruste sowie den oberen Teil des Mantels. Sie ist in große Platten gegliedert, die sich ständig bewegen. So bewegt sich beispielsweise die Nordamerikanische Platte westwärts über das Becken des Pazifischen Ozeans, ungefähr so schnell, wie Fingernägel wachsen. Wenn Platten aneinander entlanggleiten, sich überlagern, zusammenstoßen oder auseinanderdriften, können sie Erdbeben verursachen und Gebirge bilden. Auf der Erdoberfläche gibt es außerdem Vulkane, Berge, Täler, Schluchten und Ebenen.

Der globale Ozean bedeckt etwa 71 % der Planetenoberfläche, ist im Durchschnitt ungefähr 3,6 Kilometer tief und enthält 97 % des Wassers der Erde. Fast alle Vulkane der Erde liegen unter Wasser. Die NASA weist darauf hin, dass der Mauna Kea auf Hawaii von der Basis bis zum Gipfel höher ist als der Everest, obwohl ein großer Teil des Vulkans unter Wasser liegt; sie beschreibt außerdem ein ausgedehntes unterseeisches Gebirge in den arktischen und atlantischen Ozeanen. Nahe der Oberfläche besteht die Atmosphäre aus 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und 1 % anderen Gasen, darunter Argon, Kohlendioxid und Neon. Sie beeinflusst das langfristige Klima und das lokale Wetter und schützt vor einem großen Teil der schädlichen Sonnenstrahlung sowie vor vielen Meteoroiden, die zerfallen, bevor sie den Boden erreichen.

Umlaufbahn, Rotation und Jahreszeiten

Die Erde vollendet einen Umlauf um die Sonne in 365,25 Tagen und eine Rotation in 23,9 Stunden. Der zusätzliche Vierteltag erklärt, warum alle vier Jahre ein Tag in den Kalender eingefügt wird, damit dieser mit der Umlaufbahn im Einklang bleibt. Die Rotationsachse ist gegenüber der Bahnebene um 23,4 Grad geneigt. Diese Neigung verursacht den jährlichen Jahreszeitenzyklus: Während eines Teils des Jahres ist eine Hemisphäre der Sonne zugeneigt und erhält mehr Wärme, während die andere weniger direktes Licht bekommt; sechs Monate später ist die Situation umgekehrt. Zu Beginn des Frühlings und Herbstes erhalten beide Hemisphären ungefähr gleich viel Wärme.

Mond, Magnetfeld und Erforschung

Die Erde hat einen natürlichen Satelliten, den Mond, und keine Ringe. Der Mond hat einen Radius von etwa 1.738 Kilometern und ist im Durchschnitt 384.400 Kilometer entfernt. Wahrscheinlich entstand er nach einer Kollision, als die Erde noch jung war: Der Einschlag hätte Material aus dem Erdinneren herausgeschleudert, dessen Bruchstücke sich anschließend zusammenlagerten. Der Mond stabilisiert das Taumeln des Planeten, wodurch das Klima über Tausende von Jahren weniger veränderlich war. Manchmal umkreisen Asteroiden oder große Gesteinsbrocken die Erde vorübergehend für Monate oder Jahre, bevor sie wieder eine Umlaufbahn um die Sonne einnehmen.

Die schnelle Rotation der Erde und ihr geschmolzener Eisen-Nickel-Kern tragen zur Entstehung eines Magnetfelds bei, das durch den Sonnenwind verformt wird. Darin eingefangene geladene Teilchen können mit Molekülen der Atmosphäre über den Polen zusammenstoßen und Polarlichter erzeugen. Die Polarität des Feldes kann sich umkehren; den geologischen Aufzeichnungen zufolge treten solche Umkehrungen im Durchschnitt etwa alle 300.000 Jahre auf, allerdings in sehr unregelmäßigen Abständen.

Der NASA zufolge begann das Leben vor etwa 3,8 Milliarden Jahren in den Ozeanen. Die Temperatur und die Kombination chemischer Stoffe auf der Erde haben das Leben begünstigt, obwohl sich einige Merkmale, die zu seinem Erhalt beitragen, durch die anhaltenden Auswirkungen des Klimawandels verändern. Die NASA gibt außerdem an, dass zahlreiche Raumfahrzeuge in einer Umlaufbahn die Erde als Gesamtsystem untersuchen und dabei die Atmosphäre, den Ozean, die Gletscher und den festen Teil des Planeten beobachten.