jorden | |
Jorden set af EPIC- instrumentet fra DSCOVR- satellitten med panorama over Afrika og Europa . | |
Orbital egenskaber | |
---|---|
Semi-hovedakse | 149.597.887,5 km (1.000.000 112 4 au ) |
Aphelia | 152.097.701 km (1.016 710333 5 au ) |
Perihelion | 147.098.074 km (0.983 289.891 2 au ) |
Omkredsen | 939 885 629,3 km (6.282 747374 au ) |
Excentricitet | 0,01671022 |
Revolutionstid | 365.256.363 d |
Gennemsnitlig omløbshastighed | 29.783 km / s |
Maksimal omløbshastighed | 30,287 km / s |
Minimum omløbshastighed | 29.291 km / s |
Hældning på ekliptikken | (pr. definition) 0 ° |
Stigende knude | 174,873 ° |
Perihelion argument | 288,064 ° |
Kendte satellitter | 1, Månen |
Fysiske egenskaber | |
Ækvatorial radius | 6.378.137 km |
Polær radius | 6.356.752 km |
Volumetrisk middelradius |
6.371.008 km |
Fladning | 0,003353 ≈ 1 ⁄ 300 ( 1 ⁄ (298,25 ± 1) ) |
Ækvatorial omkreds | 40.075.017 km |
Sydlige omkreds | 40.007.864 km |
Areal | 510.067.420 km 2 |
Bind | 1.083 21 × 10 12 km 3 |
Masse | 5.973 6 × 10 24 kg |
Samlet tæthed | 5,515 × 10 3 kg / m 3 |
Overfladens tyngdekraft | 9.806 65 m / s 2 (1 g) |
Slip hastighed | 11,186 km / s |
Rotationsperiode ( siderisk dag ) |
0,997 269 49 d ( 23 timer 56 min 4,084 s ) |
Rotationshastighed (ved ækvator ) |
1674.364 km / t |
Akset vippes | 23,4366907752 ° |
Afklaring af Nordpolen | 90 ° |
Visuel geometrisk albedo | 0,367 |
Bond Albedo | 0,306 |
Solar irradians | 1367,6 W / m 2 (1 jord) |
Sort krops ligevægtstemperatur |
254,3 K ( −18,7 ° C ) |
overflade temperatur | |
• Maksimum | 56,7 ° C |
• Medium | 15 ° C |
• Minimum |
−93,2 ° C (se temperaturregistreringer på jorden ) |
Atmosfærens egenskaber | |
Atmosfærisk tryk | 101 325 Pa |
densitet jorden | 1,217 kg / m 3 |
Samlet masse | 5.148 × 10 18 kg |
Skala højde | 8,5 km |
Gennemsnitlig molær masse | 28,97 g / mol |
Kvælstof N 2 | 78,084 % tørt volumen |
Oxygen O 2 | 20,946 % tørt volumen |
Argon Ar | 0,9340 % tørt volumen |
Kuldioxid CO 2 | 413 ppm tørt volumen |
Neon Ne | 18,18 ppm tørt volumen |
Helium He | 5,24 ppm tørt volumen |
Metan CH 4 | 1,79 ppm tørt volumen |
Krypton Kr | 1,14 ppm tørt volumen |
Hydrogen H 2 | 550 ppb tørt volumen |
Dinitrogenoxid N 2 O | 300 ppb tørt volumen |
Kulilte CO | 100 ppb tørt volumen |
Xenon Xe | 90 ppb tørt volumen |
Ozon O 3 | 0 til 70 ppb tørt volumen |
Kvælstofdioxid NO 2 | 20 ppb tørt volumen |
Jod I | 10 ppb tørt volumen |
Vanddamp H 2 O | ~ 0,4 % samlet volumen ~ 1 til 4 % efter areal (typiske værdier) |
Historie | |
Opdaget af | • Planetary natur forudset af den pythagoræiske skole ( Philolaos Crotone ). • Attesteret i den hellenistiske periode ( Aristarchus af Samos , derefter Eratosthenes ). |
Opdaget den | • V th århundrede f.Kr.. AD • III th århundrede f.Kr.. J.-C. |
Den Jorden er den tredje planet i rækkefølge efter afstand til Solen og den femte største i solsystemet , samt ved massen diameter. Desuden er det det eneste himmellegeme, man kender til at have liv . Det kredser rundt om solen på 365.256 soldage - et siderisk år - og drejer sig selv i forhold til solen på 23 timer 56 minutter 4 sekunder - en siderisk dag - lidt mindre end sin soldag på 24 timer på grund af denne forskydning omkring solen. Den rotationsakse af Jorden har en hældning på 23 °, hvilket bevirker, at udseendet af årstiderne .
Ifølge radiometrisk datering dannede jorden sig for 4,54 milliarder år siden. Den har en enkelt naturlig satellit , Månen , som dannedes kort tid efter. Den gravitationelle vekselvirkning med dens satellit skaber tides , stabiliserer sin rotationsakse og gradvist reducerer sin rotationshastighed . Liv ville have dukket op i havene for mindst 3,5 milliarder år siden, hvilket påvirkede atmosfæren og jordens overflade gennem spredning af organismer , først anaerob og derefter efter eksplosionen. Cambrian , aerob . En kombination af faktorer såsom jordens afstand fra solen (ca. 150 millioner kilometer - en astronomisk enhed -), dens atmosfære , dens ozonlag , dens magnetfelt og dens geologiske udvikling har gjort det muligt for livet at udvikle sig og udvikle sig. I løbet af den levende menneskes evolutionære historie har biodiversitet oplevet lange ekspansionsperioder, der lejlighedsvis er præget af massive udryddelser ; ca. 99% af de arter, der engang levede på jorden, er nu uddøde . I 2020 mere end 7,7 mia af mennesker , der lever på Jorden og afhænger af biosfæren og dens naturlige ressourcer for deres overlevelse .
Jorden er den tætteste planet i solsystemet såvel som den største og massive af de fire jordbaserede planeter . Dens stive kuvert - kaldet litosfæren - er opdelt i forskellige tektoniske plader, der vandrer nogle få centimeter om året. Ca. 71% af planetens overflade er dækket af vand - især oceaner , men også søer og floder , der udgør hydrosfæren - og de resterende 29% er kontinenter og øer . De fleste af de polære regioner er dækket af is , især med isarkene i Antarktis og isen i det arktiske hav . Den interne struktur af Jorden er geologisk aktiv, den faste indre kerne og den flydende ydre kerne (begge består hovedsagelig af jern ) der gør det muligt især at generere Jordens magnetfelt ved dynamoeffekt og konvektion af Jordens kappe (sammensat af silikat klipper ) de er årsagen til pladetektonik .
Den Jordens alder anslås i dag på 4,54 milliarder år . Jordens historie er opdelt i fire store tidsintervaller, kendt som æoner , hvis frise er angivet nedenfor (i millioner af år):
Den hadal begynder 4,54 milliarder år siden (Ga), når Jordens former sammen med andre planeter fra en sol-stjernetåge - en disk-formet masse af støv og gas, løsrevet fra Solen i formation.
Dannelsen af Jorden ved tilvækst slutter på mindre end 20 millioner år. Oprindeligt smeltet afkøles jordens ydre lag til dannelse af en solid skorpe, når vand begynder at samle sig i atmosfæren, hvilket resulterer i de første regn og de første oceaner . Den Månen dannet kort efter, 4,53 milliarder år siden. Konsensus om dannelsen af månen er den gigantiske virkningshypotese , ifølge hvilken en slagkraft, der almindeligvis omtales som Theia , størrelsen på Mars og en masse, der omtrent svarer til en tiendedel af jordens masse, er kollideret med Jorden. I denne model ville en del af dette objekt have agglomereret med Jorden, mens en anden del, blandet med ca. 10% af Jordens samlede masse, ville være blevet skubbet ud i rummet og derefter agglomereret til dannelse af Månen.
Den vulkanske aktivitet, der følger påvirkningen, forbundet med de meget høje temperaturer (op til 10.000 ° C ), producerer en primitiv atmosfære ved afgasning . Kondenseret vanddamp af flere mulige oprindelser blandet med is bragt af kometer producerer havene, når temperaturen falder. De drivhusgasser i denne atmosfære hjælp opretholde en temperatur forenelig med tilstedeværelsen af flydende vand på Jordens overflade og forhindre havene fryse når planeten modtog kun omkring 70% af den nuværende sol lysstyrke. .
To hovedmodeller foreslås for at forklare hastigheden af kontinental vækst: konstant vækst indtil i dag og hurtig vækst i begyndelsen af Jordens historie. Konsensus er, at den anden hypotese sandsynligvis er med en hurtig dannelse af den kontinentale skorpe efterfulgt af små variationer i den globale overflade af kontinenterne. På en tidsskala på adskillige hundreder af millioner af år dannes kontinent eller superkontinent således og deler sig.
Sammen med Archean og Proterozoic (de næste to eoner) danner de en superion kaldet prækambrium .
Den Archean begynder omkring 4 milliarder år siden og er EON præget af de første spor af liv . Det antages faktisk, at en intens kemisk aktivitet i et meget energisk medium derefter gjorde det muligt at producere et molekyle, der er i stand til at reproducere. Selve livet ville have dukket op mellem 200 og 500 millioner år senere, før omkring -3,5 Ga , udgangspunktet for udviklingen af biosfæren . Derudover estimeres datoen for udseende af den sidste universelle fælles forfader mellem -3,5 og -3,8 Ga .
Blandt de første tegn på liv er biomolekyler i 3,7 Ga gammel granit i Grønland eller spor af potentielt biogent kulstof i 4,1 Ga gammelt zircon i Australien . Det ældste fossiliserede bevis for mikroorganismer stammer imidlertid fra 3,5 Ga siden og er også fundet i Australien .
Derudover blev Jordens magnetfelt dannet for omkring -3,5 milliarder år siden og gjorde det muligt at forhindre atmosfæren i at blive båret af solvinden .
Den proterozoiske begynder 2.5 Ga siden og mærker indtræden af fotosyntese i cyanobakterier , der producerer frie oxygen O 2og dannelse af stromatolitter . Dette fører til en større økologisk omvæltning omkring -2,4 Ga , kaldet den store oxidation , ved at danne ozonlaget og gradvist forårsage atmosfæren, der derefter er rig på metan, til at udvikle sig til den nuværende, sammensat i det væsentlige af nitrogen og dioxygen . Det er stadig fotosyntese, der hjælper med at opretholde iltniveauer i jordens atmosfære og er kilden til organisk materiale - afgørende for livet på jorden.
Efterhånden som iltkoncentrationen i atmosfæren stiger , opstår flercellede organismer kaldet eukaryoter (selvom nogle af dem er encellede ), mere komplekse, ved en mekanisme, der menes at være endosymbiose . De ældste fundne dateres tilbage til -2,1 Ga og blev kaldt Gabonionta , fordi de blev opdaget i Gabon . Eukaryoter danner efterfølgende kolonier og, beskyttet mod ultraviolette stråler af ozonlaget, kunne disse livsformer derefter have koloniseret jordens overflade.
Fra -750 til -580 millioner år siden, under Neoproterozoikum , ville Jorden have kendt en eller flere serier af globale istider, som ville have dækket planeten med et islag. Denne hypotese hedder sneboldjord ( "sneboldjord" ) og er af særlig interesse, fordi den går forud for den cambria-eksplosion og kunne have udløst udviklingen af flercelligt liv .
Desuden begyndte den ældste af de kendte superkontinent , Rodinia , at falde fra hinanden for omkring 750 millioner år siden. Kontinenterne, som det delte sig mellem senere, kombineres igen til dannelse af Pannotia for 650 til 540 millioner år siden.
Den Phanerozoic er præget af fremkomsten af de første afskallede dyr. Det begynder for 541 ± 0,1 millioner år siden og strækker sig til i dag. Dens debut falder sammen med den kambriske eksplosion , den hurtige udseende af de fleste af nutidens store phyla af metazoans (flercellede dyr).
Det sidste superkontinent, Pangaea , dannedes for cirka 335 millioner år siden og begyndte derefter at falde fra hinanden for 175 millioner år siden.
I løbet af denne eon oplevede biosfæren fem massive udryddelser . Den sidste af dem sker der 66 millioner år, dens årsag almindeligt accepteret at være en meteorit indgang kollision med Jorden, der ville have skabt Chicxulub virkningen . Konsekvensen er udryddelsen af dinosaurerne (undtagen de fugle ) og andre store krybdyr , der påvirker uden slukning dem mindre dyr såsom pattedyr , fugle , eller endda firben .
I løbet af de 66 mine efterfølgende har pattedyr diversificeret, og der er omkring 6 Ma , hominiderne, når Orrorin tugenensis udvikler evnen til at stå oprejst . Dette har fulgt en samtidig udvikling af værktøjsbrug og hjerneudvikling gennem den menneskelige slægts evolutionære historie . Udviklingen af landbrug og derefter civilisationer tillod mennesker at påvirke jorden, naturen og andre livsformer.
Den nuværende mønster af is aldre er etableret i løbet af Pleistocæn omkring 2,6 Ma siden . Siden da har regioner med høj breddegrad oplevet glacieringscyklusser på omkring 80.000 år, hvor den sidste sluttede for omkring 10.000 år siden.
Jordens fremtid er tæt knyttet til solens . På grund af ophobning af helium i stjernens kerne øges dens sollysstyrke langsomt over den geologiske tidsskala. Således vil lysstyrken stige med 10% i løbet af de næste 1,1 milliarder år og med 40% i de næste 3,5 milliarder år. De klimamodeller viser, at øget stråling nå Jorden er tilbøjelige til at have dramatiske konsekvenser for bæredygtigheden af sin klima "jordisk", herunder forsvinden af havene.
Imidlertid forventes Jorden at forblive beboelig i mere end 500 millioner år, denne periode kan stige til 2,3 milliarder år, hvis atmosfærisk tryk falder ved at fjerne noget af kvælstof fra atmosfæren. Stigningen i jordens temperatur vil fremskynde cyklus af uorganisk carbon , hvilket reducerer dets koncentration til niveauer, som kunne blive for lav til planter (10 ppm for fotosyntese af C 4) i cirka 500 til 900 millioner år. Reduktionen af vegetation vil føre til et fald i iltmængden i atmosfæren, hvilket vil medføre en gradvis forsvinden af de fleste dyrelivsformer. Derefter vil Jordens gennemsnitstemperatur stige hurtigere på grund af vanddampens løb af drivhuseffekten. I 1 til 1,7 Ga vil temperaturen være så høj, at havene vil fordampe, udfælder Jordens klima i den af den venusianske type og udsletter alle enkle former for liv på Jordens overflade.
Selv hvis solen var evig og stabil, ville den indre afkøling af jorden få niveauet af CO 2 til at falde.på grund af en reduktion i vulkanismen og 35% af vandet i havene ville falde ned i kappen på grund af faldet i udvekslinger på niveau med havkanterne.
Som en del af dens udvikling bliver Solen en rød kæmpe om mere end 5 milliarder år. Modeller forudsiger, at det vil puste op til ca. 250 gange dets nuværende radius .
Jordens skæbne er mindre klar. Som en rød kæmpe forventes solen at miste omkring 30% af sin masse. Uden at tage højde for tidevandseffekterne ville Jorden således bevæge sig i en bane ved 1,7 AU (ca. 250 millioner km) fra Solen, når sidstnævnte når sin maksimale radius på 1,2 AU (ca. 180 millioner km). Km). I denne model skal planeten derfor ikke være opslugt af de ydre lag af solen, selvom den resterende atmosfære til sidst vil "blæses" ud i rummet, og jordskorpen til sidst smelter til et hav af lava., Når sollysstyrke når cirka 5.000 gange dets nuværende niveau. Imidlertid indikerer en simulering fra 2008, at Jordens bane vil skifte på grund af tidevandseffekter og faktisk får Jorden til at komme ind i solens atmosfære, hvor den vil blive absorberet og fordampet - ligesom kviksølv og Venus, men ikke Mars .
Jordens form nærmes af en ellipsoid af revolution , en kugle fladt ved polerne. Mere præcist siges det at være afblændt - eller fladt - fordi dets sekundære akse også er dens rotationsakse. Dette skyldes, at jordens rotation forårsager udfladning ved polerne på grund af centrifugalkraft , så Jordens radius ved ækvator er ca. 21 kilometer større end den ved nord- og sydpolen, en variation på mindre end 1% af radius . Den gennemsnitlige diameter af henvisningen klumpformet - kaldet geoid , overfladen potentialudligning af feltet af tyngdekraften terrestrisk qu'adopteraient dvs danne Jordens oceaner i mangel af kontinenter og forstyrrelser som vind - øst 'ca 12,742 kilometer, der er cirka 40.008 kilometer / π fordi måleren oprindeligt blev defineret som 1 / 10.000.000. (ti milliontedele) af afstanden fra ækvator til Nordpolen gennem Paris (altså en halv jordmeridian ).
De største variationer i jordens stenede overflade er Everest (8.849 meter over havets overflade eller en variation på 0,14% af radius) og Mariana Trench (10.984 ± 25 meter under havets overflade , dvs. en variation på 0,17% ). På grund af udfladningen ved polerne og den større diameter ved ækvator er de steder, der er længst fra midten af jorden, toppen af Chimborazo i Ecuador, 6.384,4 km fra centrum af jorden - selvom det selv stiger til 6.263 m fra havet niveau - efterfulgt af Huascarán i Peru og ikke Everest som man undertiden tror. Af samme grund er Mississippis munding længere væk fra centrum af jorden end dens kilde.
På den anden side er jordens omkreds på grund af sin form 40.075.017 km ved ækvator og 40.007.863 km for en meridian .
Jordens ækvatoriale radius er 6.378,137 km, mens den polære radius er 6,356,752 km ( ellipsoid-model af en kugle fladt ved polerne ). Derudover varierer afstanden mellem centrum og overfladen alt efter geografiske træk fra 6.352,8 km i bunden af det arktiske hav til 6.384,4 km øverst i Chimborazo . Som et resultat af disse variationer defineres den gennemsnitlige radius af en planet i henhold til modellen for en ellipsoid ved konvention af den internationale geodesiske og geofysiske union som værende lig med :, hvor a ækvatorialradius og b polarradius.
For Jorden giver dette derfor 6.371.008 8 km .
Den masse af jorden bestemmes ved at dividere den standard tyngdekraftens parameter = GM - også kendt, i tilfælde af Jorden, geocentriske gravitationskonstanten - den gravitationskonstanten G . Faktisk er præcisionen af dens måling derfor begrænset af den af G , hvor produktet GM kan udledes for et organ, der har satellitter med stor præcision takket være målinger af tyngdeacceleration. GMd 2(hvor d er planet-satellitafstanden). Blandt de berømte eksperimenter til måling af denne masse tæller man især eksperimentet med Cavendish - ved hjælp af et torsionspendul til at bestemme G - og metoder relateret til beregningen af jordens tæthed .
Den IAU giver at estimere .
Planet | Ækvatorial radius | Masse | Tyngdekraft | Akset vippes |
---|---|---|---|---|
Kviksølv | 2.439,7 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 Jorden) |
(0,815 jord) |
4.867 5 × 10 24 kg 8,87 m / s 2 (0,907 g ) |
177,36 ° |
jorden | 6.378.137 km | 5.972 4 × 10 24 kg | 9,780 m / s 2 (0,997 32 g ) |
23,44 ° |
marts | 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 jordbaseret planet , dvs. et i det væsentlige stenet planet med en metal kerne , i modsætning gasgiganter såsom Jupiter , som i det væsentlige består af lette gasser ( brint og helium ). Det er den største af de fire jordbaserede planeter i solsystemet , enten efter størrelse eller masse. Af disse fire planeter har Jorden også densiteten den højeste samlede, den højeste overfladegravitation , det stærkeste magnetfelt generelt, den højeste hastighed og er sandsynligvis den eneste med en pladetektonik aktiv.
Jordens ydre overflade er opdelt i flere stive segmenter - kaldet tektoniske plader - der vandrer nogle få centimeter om året og undergår således store forskydninger på jordens overflade i geologisk skala. Ca. 71% af overfladen er dækket af oceaner af saltvand , de resterende 29% er af kontinenter og øer . Det vand væske, er nødvendig for liv, som vi kender det, er meget rigelig på Jorden og nogen anden planet er blevet opdaget med sådanne organer flydende vand ( søer , hav , oceaner) på dens overflade.
Forbindelse | Formel | Sammensætning | |
---|---|---|---|
Kontinentalt | Oceanic | ||
Silica | SiO 2 | 60,2% | 48,6% |
Aluminiumoxid | Al 2 O 3 | 15,2% | 16,5% |
Calciumoxid | CaO | 5,5% | 12,3% |
Magnesiumoxid | MgO | 3,1% | 6,8% |
Jern (II) oxid | FeO | 3,8% | 6,2% |
Natriumoxid | Na 2 O | 3,0% | 2,6% |
Kaliumoxid | K 2 O | 2,8% | 0,4% |
Jern (III) oxid | Fe 2 O 3 | 2,5% | 2,3% |
Vand | H 2 O | 1,4% | 1,1% |
Carbondioxid | CO 2 | 1,2% | 1,4% |
Titandioxid | TiO 2 | 0,7% | 1,4% |
Phosphorpentoxid | P 2 O 5 | 0,2% | 0,3% |
Total | 99,6% | 99,9% |
Jorden består hovedsageligt af jern (32,1%), ilt (30,1%), silicium (15,1%), magnesium (13,9%), svovl (2,9%), nikkel (1,8%), calcium (1,5%) og aluminium ( 1,4%), resten (1,2%) består af spor af andre elementer. Da de tættere elementer har en tendens til at koncentrere sig i midten af jorden (et fænomen med planetarisk differentiering ), anslås det, at Jordens hjerte hovedsageligt består af jern (88,8%) med en mindre mængde nikkel. (5,8% ), svovl (4,5%) og mindre end 1% af andre elementer.
Geochemist FW Clarke beregnet, at 47% (efter vægt eller 94% efter volumen) af jordskorpen består af ilt, hovedsageligt til stede som oxider, hvor de vigtigste er siliciumoxider (som silicater ), aluminium ( aluminosilicater ), jern , calcium , magnesium , kalium og natrium . Den silica er hovedbestanddelen af skorpen i form af pyroxenoids , de mest almindelige mineraler i magmatiske og metamorfe . Efter en syntese baseret på analysen af mange stenarter opnåede Clarke de procentdele, der er vist i den modsatte tabel.
Jordens indre er ligesom de andre jordbaserede planeters lagdelte, dvs. organiseret i overlejrede koncentriske lag med stigende tætheder med dybde. Disse forskellige lag er kendetegnet ved deres petrologiske natur (kemiske og mineralogiske kontraster) og deres fysiske egenskaber (ændringer i fysisk tilstand, reologiske egenskaber ).
Det ydre lag af fast jord, tyndt til meget tyndt i forhold til jordens radius , kaldes skorpe ; det er fast og kemisk adskilt fra kappen, fast, hvorpå det hviler; under den kombinerede effekt af tryk og temperatur, med dybde, skifter kappen fra en skrøbelig fast tilstand (sprød, seismogen, " lithosfærisk ") til en duktil fast tilstand (plast, " asthenosfærisk " og derfor karakteriseret ved en lavere viskositet , skønt stadig ekstremt høj). Kontaktfladen mellem skorpen og kappen kaldes Moho ; det visualiseres meget godt ved seismiske metoder på grund af den seismiske bølges stærke kontrast i hastighed mellem de to sider. Skorpens tykkelse varierer fra 6 kilometer under havene til mere end 50 kilometer i gennemsnit under kontinenterne.
Skorpen og den kolde, stive øvre del af den øvre kappe kaldes litosfæren ; deres vandret stive opførsel i størrelsesordenen en million til ti millioner år er oprindelsen til pladetektonik . De Asthenosfære ligger under litosfæren og er en konvektiv, relativt mindre viskos lag over hvilken litosfæren bevæger sig i "tynde plader". Væsentlige ændringer i den krystallografiske struktur af forskellige kappemineraler, som er faseændringer i termodynamisk forstand, til dybder på henholdsvis 410 kilometer og 670 kilometer under overfladen, rammer en såkaldt overgangszone, oprindeligt defineret på baggrund af den første seismologiske billeder. Den øvre kappe er det lag, der går fra Moho til faseovergangen i en dybde på 670 kilometer, hvor overgangen i en dybde på 410 kilometer anerkendes som ikke at have stor betydning for kappekonvektionsprocessen , i modsætning til den anden. Derfor kaldes området mellem denne faseovergang i en dybde på 670 kilometer og kernemantelgrænsen den nedre kappe.
Under den nederste kappe er jordens kerne , der består af ca. 88% jern, en kemisk original enhed fra alt ovenfor, nemlig silikatjorden . Denne kerne er i sig selv stratificeret i en ydre kerne med flydende og meget lav viskositet (viskositet i størrelsesordenen motorolie ved 20 ° C ), som omgiver en fast indre kerne , også kaldet frø . Dette frø skyldes krystallisering af kernen på grund af den verdslige afkøling af jorden. Denne krystallisation ved den latente varme, som den frigiver, er kilden til en konvektion af den ydre kerne, som er kilden til jordens magnetfelt. Fraværet af et sådant magnetfelt på de andre telluriske planeter antyder, at deres metalkerner, hvis tilstedeværelse er nødvendige for at forklare de astronomiske data om densitet og inertimoment, er helt krystalliserede. Ifølge en stadig diskuteret fortolkning af seismologiske data ser det ud til , at Jordens indre kerne roterer med en vinkelhastighed, der er lidt større end resten af planeten og bevæger sig relativt 0,1 til 0,5 ° om året.
Dybde km |
Ligger ned | Densitet g / cm 3 |
Tykkelse km |
Temperatur ° C |
||
---|---|---|---|---|---|---|
0–35 | Skorpe | Litosfæren | 2.2-2.9 | 35 | 0–1.100 | |
35–100 | Overfrakke | 3.4–4.4 | 65 | |||
100–670 | Asthenosfæren | 570 | 1.100-2.000 | |||
670-2890 | Nederste kappe | 4.4–5.6 | 2.220 | 2.000–4.000 | ||
2.890–5.100 | Ydre kerne | 9.9-12.2 | 2 210 | 4000–6000 | ||
5.100-6.378 | Indre kerne | 12.8–13.1 | 1.278 | 6000 |
Den indre varme af Jorden er fremstillet ved en kombination af det resterende energi som følge af planetarisk tilvækst (ca. 20%) og varme produceret af radioaktive grundstoffer (80%). De vigtigste varmeproducerende isotoper på jorden er kalium 40 , uran 238 , uran 235 og thorium 232 . I midten af planeten kunne temperaturen nå 6.726,85 ° C, og trykket ville være 360 GPa . Da de fleste af varmen kommer fra henfald af radioaktive grundstoffer, forskere mener, at tidligt i Jordens historie , før kortlivede isotoper har henfaldet, produktion af varme Jorden ville have været meget større. Denne ekstra produktion, der var dobbelt så stor for tre milliarder år siden som den er i dag, ville have øget temperaturgradienterne på Jorden og dermed hastigheden af kappekonvektion og pladetektonik . Dette ville have tilladt dannelse af vulkanske klipper som komatiites , som ikke længere dannes i dag.
Isotop | Varmeafgivelse W / kg isotop |
Half-life år |
Alder i halveringstider |
Gennemsnitlig koncentration i kappen kg isotop / kg kappe |
Varmeafgivelse W / kg pels |
---|---|---|---|---|---|
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 × 109 | 3.63 | 36,9 × 10 −9 | 1,08 × 10 −12 |
Det gennemsnitlige varmetab fra jorden er 87 mW / m 2 for et samlet tab på 4,42 × 10 13 W (44,2 TW ). En del af den termiske energi fra kernen transporteres til skorpen med fjer , en form for konvektion, hvor halvsmeltede klipper stiger op til skorpen. Disse fjer kan producere hot spots og fælder . Det meste af jordens varme går tabt gennem pladetektonik ved havkanter. Den sidste største kilde til varmetab er ledning gennem litosfæren , hvoraf det meste finder sted i havene, da skorpen er tyndere der end kontinenternes, især ved højderygge .
Pladens navn | Område 10 6 km 2 |
---|---|
Afrikansk plade | 77,6 |
Antarktisk plade | 58.2 |
Australsk plade | 50,0 |
Eurasisk plade | 48,6 |
Nordamerikansk plade | 55.4 |
Sydamerikansk plade | 41,8 |
Fredelig tallerken | 104,6 |
Tektoniske plader er stive segmenter af litosfæren, der bevæger sig i forhold til hinanden. De kinematiske forhold, der findes ved pladegrænser, kan grupperes i tre domæner: konvergensdomæner , hvor to plader mødes, divergens, hvor to plader adskiller sig, og transcurrence- domæner, hvor pladerne bevæger sig sideværts i forhold til hinanden. De jordskælv , den vulkanske aktivitet , den dannelsen af bjerge og hav skyttegrave er mere almindelig langs disse grænser. Bevægelsen af tektoniske plader er relateret til konvektive bevægelser, der finder sted i jordens kappe.
Når litosfærens tæthed overstiger den underliggende asthenosfæres, dykker den førstnævnte ned i kappen og danner en subduktionszone . Samtidig fører den adiabatiske stigning af den asthenosfæriske kappe til den delvise fusion af peridotitterne , som danner magma på niveauet med de divergerende grænser og skaber rygrader . Kombinationen af disse processer muliggør en kontinuerlig genanvendelse af den oceaniske litosfære, der vender tilbage til kappen. Derfor er det meste af havbunden mindre end 100 millioner år gammel. Den ældste oceaniske skorpe ligger i det vestlige Stillehav og har en estimeret alder på 200 millioner år. Til sammenligning er de ældste elementer i den kontinentale skorpe 4.030 millioner år gamle.
Der er syv store plader, Stillehavet , Nordamerikansk , Eurasisk , Afrikansk , Antarktis , Australsk og Sydamerikansk . Vigtige plader inkluderer også de arabiske , caribiske , Nazca- plader vest for den sydamerikanske vestkyst og Scotia-pladen i det sydlige Atlanterhav . Den indiske plade sank for mange år siden under den eurasiske plade ved subduktion og skabte det tibetanske plateau og Himalaya . Oceanpladerne er de hurtigste: Cocospladen bevæger sig frem med en hastighed på 75 mm / år og Stillehavspladen med 52–69 mm / år . På den anden ekstremitet er den langsomste den eurasiske plade, der bevæger sig frem med en hastighed på 21 mm / år .
Den lettelse af Jorden varierer enormt afhængigt af placeringen. Omkring 70,8% af jordens overflade er dækket af vand, og en stor del af kontinentalsokkelen er under havets overflade. De neddykkede områder har en lettelse, der er så varieret som de andre, med en oceanisk højderyg, der danner jorden rundt såvel som ubåd vulkaner , havgrave , ubådskløfter , plateauer og afgrundssletter . De 29,2%, der er afdækket af vand, består af bjerge , ørkener , sletter , plateauer og andre geomorfologier .
Planetoverfladen gennemgår mange ændringer på grund af pladetektonik og erosion . Overfladefunktioner konstrueret eller deformeret af tektonik er udsat for konstant forvitring på grund af nedbør , termiske cyklusser og kemiske effekter. Den istid , den kysterosion , opførelse af koralrev og meteorit virkninger også bidrage til ændringer i landskabet.
Den kontinentale litosfære består af materialer med lav densitet såsom vulkanske klipper : granit og andesit . Den basalt er mindre hyppige og tætte vulkansk sten, der er den primære bestanddel af havbunden. De sedimentære klipper dannes ved ophobning af sedimenter, der hærder. Cirka 75% af de kontinentale overflader er dækket af sedimentære klipper, selvom de kun repræsenterer 5% af skorpen. Den tredje type sten, der opstår på Jorden, er metamorf sten , skabt ved transformation af andre stentyper i nærvær af høje tryk, høje temperaturer eller begge dele. Blandt de mest rigelige silikater på jordens overflade er kvarts , feltspat , amfibol , glimmer , pyroxen og olivin . Fælles karbonater er calcit (en komponent i kalksten ) og dolomit . Den pedosphere er det yderste lag af jorden. Den består af jord og er underlagt processen med dannelse af jord . Det findes på mødestedet for lithosfæren , atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren .
Højden af Jordens jordoverflade spænder fra -418 meter ved bredden af Det Døde Hav til 8.849 meter på toppen af Everest . Landets overflade har en gennemsnitlig højde på 840 meter over havets overflade.
Den overflod af vand på jordens overflade er en unik egenskab, der adskiller den "blå planet" fra andre planeter i solsystemet . Den terrestriske hydrosfære består hovedsageligt af havene, men teknisk set inkluderer den også hav, søer, floder og grundvand. Den Challengerdybet i Marianergraven i Stillehavet er den dybeste neddykket sted med en dybde på 10911 meter.
Havets masse er ca. 1,37 × 10 18 t , eller ca. 1/4 400 af den samlede masse af jorden. Havene dækker et areal på 3.618 × 10 8 km 2 med en gennemsnitlig dybde på 3682 meter eller en anslået volumen på 1.332 × 10 9 km 3 . Omkring 97,5% af jordens vand er saltvand . De resterende 2,5% er ferskvand , men ca. 68,7% af det er immobiliseret som is.
Den gennemsnitlige saltholdighed af oceanerne er omkring 35 gram salt pr kilogram havvand (35 ‰ ). Det meste af dette salt blev frigivet ved vulkansk aktivitet eller ved erosion af vulkanske klipper . Havene er også et stort reservoir af opløste atmosfæriske gasser, som er afgørende for overlevelsen af mange vandlevende livsformer.
Havvand har stor indflydelse på det globale klima på grund af det enorme varmebeholder, som havene udgør. Derudover kan ændringer i havtemperaturer føre til meget betydningsfulde vejrfænomener som El Niño .
Jorden er omgivet af en luftformig kuvert, som den bevarer ved tyngdekraften : atmosfæren . Atmosfæren på jorden er mellemliggende mellem den meget tykke Venus og den meget tynde af Mars . Det atmosfæriske tryk ved havets overflade er et gennemsnit på 101.325 Pa eller 1 atm pr. Definition. Atmosfæren består (i volumen) af 78,08% nitrogen , 20,95% oxygen , 0,9340% argon og 0,0415% eller 415 ppmv ( ppm efter volumen) dvs. 0,0630% eller 630 ppmm (ppm efter masse) (27. december 2020) af kuldioxid samt forskellige andre gasser inklusive vanddamp . Højden af troposfæren varierer med breddegrad mellem 8 kilometer ved polerne og 17 kilometer ved ækvator, med nogle variationer som følge af meteorologiske og sæsonbestemte faktorer.
Den Jordens biosfære har i høj grad ændret sin atmosfære. Den fotosyntese optrådte ilt-baserede er der over 2500 millioner år hjulpet danne den nuværende atmosfære, hovedsagelig består af lattergas og ilt under Great Oxidation. Denne ændring tillod spredning af aerobe organismer såvel som dannelsen af ozonlaget, der blokerer de ultraviolette stråler, der udsendes af solen. Atmosfæren fremmer også liv ved at transportere vanddamp, tilvejebringe nyttige gasser, brænde små meteoritter, inden de rammer overfladen, og moderere temperaturer. Dette sidste fænomen er kendt under navnet drivhuseffekt : molekyler til stede i små mængder i atmosfæren blokerer for varmetabet i rummet og øger dermed den globale temperatur. Vanddamp, kuldioxid, metan og ozon er de vigtigste drivhusgasser i Jordens atmosfære. Uden denne varmebesparelse ville den gennemsnitlige temperatur på Jorden være -18 ° C sammenlignet med den nuværende 15 ° C.
Meteorologi og klimaJordens atmosfære har ingen klart definerede grænser, den forsvinder langsomt ud i rummet . Tre fjerdedele af luftens masse, der omgiver Jorden, er koncentreret i de første 11 kilometer i atmosfæren. Dette laveste lag kaldes troposfæren . Solens energi opvarmer dette lag og overfladen nedenunder, hvilket forårsager en udvidelse af det atmosfæriske volumen ved ekspansion af luften, hvilket har den virkning at reducere dens densitet og får den til at stige og falde. Erstattes af mere tæt luft, fordi det er koldere. Den resulterende atmosfæriske cirkulation er en afgørende faktor i klima og meteorologi på grund af omfordelingen af varme mellem de forskellige luftlag, som den involverer.
De vigtigste cirkulationsbånd er passatvindene i ækvatorområdet ved mindre end 30 ° og de vestlige vinde i de mellemliggende breddegrader mellem 30 ° og 60 °. Havstrømme er også vigtige for at bestemme klimaet, især den termohaline cirkulation, der fordeler termisk energi fra ækvatoriale regioner til polære områder.
Vanddampen, der genereres ved fordampning af overfladen, transporteres ved atmosfæriske bevægelser. Når atmosfæriske forhold tillader varm, fugtig luft at stige, kondenserer dette vand og falder til overfladen som nedbør . Det meste af vandet transporteres derefter til lavere højder ved flodsystemer og tilbage i oceaner eller søer. Denne vandcyklus er en vital mekanisme, der understøtter livet på jorden og spiller en nøglerolle i erosionen af landformer. Fordelingen af nedbør er meget varieret afhængigt af den betragtede region, fra flere meter til mindre end en millimeter om året. Atmosfærisk cirkulation, topologiske egenskaber og temperaturgradienter bestemmer den gennemsnitlige nedbør i et givet område.
Mængden af solenergi, der når jorden, falder med stigende breddegrad. Ved højere breddegrader når solens stråler overfladen i en lavere vinkel og skal passere gennem en større søjle af atmosfære. Som et resultat falder den gennemsnitlige havoverfladetemperatur med ca. 0,4 ° C ved hver breddegrad, når den bevæger sig væk fra ækvator. Jorden kan opdeles i lignende klimabælter i længderetningen i henhold til klassificeringen af klimaer . Startende fra ækvator er disse de tropiske (eller ækvatoriale), subtropiske, tempererede og polære zoner . Klimaet kan også være baseret på temperatur og nedbør. Den Köppen klassifikation (modificeret af Rudolph Geiger, elev af Wladimir Peter Köppen ) er den mest udbredte og definerer fem store grupper (fugtigt tropisk, tørre , tempereret, kontinentale og polær), som kan inddeles i mere præcise undergrupper.
Øvre atmosfæreOver troposfæren er atmosfæren normalt opdelt i tre lag, stratosfæren , mesosfæren og termosfæren . Hvert lag har en anden adiabatisk termisk gradient, der definerer temperaturudviklingen med højden. Ud over det bliver eksosfæren til en magnetosfære , hvor jordens magnetfelt interagerer med solvinden . Den ozon lag findes i stratosfæren og blokerer nogle af de ultraviolette stråler , som er afgørende for liv på jorden. Den Kármán linje , defineret som værende 100 kilometer over jordens overflade, er den sædvanlige grænse mellem atmosfæren og rummet.
Termisk energi kan øge hastigheden af visse partikler i den øvre del af atmosfæren, som kan undslippe jordens tyngdekraft . Dette forårsager en langsom, men konstant "lækage" af atmosfæren i rummet kaldet atmosfærisk udstødning . Da ubundet brint har en lav molekylvægt , kan det lettere nå frigivelseshastigheden og forsvinde ud i rummet med en hurtigere hastighed end for andre gasser. Lækage af brint i rummet bevæger jorden fra en oprindeligt reducerende tilstand til en oxiderende tilstand. Fotosyntese giver en kilde til ubundet ilt, men tabet af reduktionsmidler som brint betragtes som en nødvendig betingelse for den massive ophobning af ilt i atmosfæren. Således kunne brintets evne til at forlade jordens atmosfære have påvirket livets natur, der har udviklet sig på planeten.
I øjeblikket omdannes det meste af brint til vand, før det undslipper på grund af den iltrige atmosfære. Således kommer brintet, der formår at flygte, hovedsageligt fra destruktion af metanmolekyler i den øvre atmosfære.
Den Jordens magnetfelt er i det væsentlige i form af en magnetisk dipol med polerne i øjeblikket placeret nær de geografiske poler på planet, hvor aksen af den magnetiske dipol danner en vinkel på 11 ° med rotationsaksen af Jorden. Dens intensitet på jordens overflade varierer fra 0,24 til 0,66 Gauss (dvs. 0,24 × 10 -5 T til 0,66 × 10 -5 T ), hvor de maksimale værdier er ved lave breddegrader. Dets samlede magnetiske øjeblik er 7,94 × 10 15 T m 3 .
Ifølge teorien om dynamoeffekten genereres magnetfeltet af de konvektive bevægelser af ledende materialer inden i den smeltede ydre kerne . Selvom de oftest mere eller mindre er justeret med Jordens rotationsakse, bevæger de magnetiske poler sig og ændrer deres justering uregelmæssigt på grund af forstyrrelser i kernens stabilitet . Dette medfører vending af jordens magnetfelt - den magnetiske nordpol bevæger sig til den geografiske sydpol og omvendt - med meget uregelmæssige intervaller, cirka flere gange pr. Million år for den nuværende periode, Cenozoikum . Den sidste vending skete for omkring 780.000 år siden.
Magnetfeltet danner magnetosfæren, som afbøjer partikler fra solvinden og seks til ti gange jordens radius i retning af solen og op til tres gange jordens radius i den modsatte retning. Kollisionen mellem magnetfeltet og solvinden danner Van Allen-bælterne , et par toroide regioner, der indeholder et stort antal ioniserede energiske partikler. Når i anledning af ankomster af solplasma mere intens end den gennemsnitlige solvind, f.eks. Under begivenheder med koronale masseudstødninger mod Jorden, muliggør deformationen af magnetosfærens geometri under påvirkning af denne solstrømning processen med magnetisk genforbindelse . En del af elektronerne i dette solplasma kommer ind i jordens atmosfære i et bælte omkring de magnetiske poler: Aurora borealis dannes derefter .
Den periode, rotation af Jorden i forhold til Solen - kaldet sol dag - er cirka 86400 sekunder eller 24 timer. Jordens rotationsperiode i forhold til faste stjerner - kaldet en stjernedag - er 86 164,098 903691 sekunder af den gennemsnitlige soltid ( UT1 ) eller 23 timer 56 minutter 4,098903691 s ifølge International Earth Rotation and Reference Systems Service . På grund af jævndøgnens nedgang er jordens rotationsperiode i forhold til solen - kaldet siderisk dag - 23 timer 56 minutter 4,09053083288 s . Således er den sideriske dag kortere end stjernedagen med ca. 8,4 ms . Endvidere gennemsnitlige solenergi dag ikke er konstant over tid og især varierede fra ti millisekunder fra begyndelsen af XVII th århundrede grund af udsving i rotationshastigheden af planeten.
Bortset fra meteoritter i atmosfæren og satellitter i lav kredsløb er den vigtigste tilsyneladende bevægelse af himmellegemer på jordens himmel mod vest med en hastighed på 15 ° / time eller 15 '/ minut . For kroppe nær den himmelske ækvator svarer dette til en tilsyneladende diameter på Månen eller Solen hvert andet minut.
Jorden kredser om Solen i en gennemsnitlig afstand på ca. 150 millioner kilometer - hvilket definerer den astronomiske enhed - med en revolutionstid på 365.256 4 soldage - kaldet det sideriske år . Fra jorden giver dette en tilsyneladende bevægelse af solen mod øst i forhold til stjernerne med en hastighed på ca. 1 ° / dag , hvilket svarer til en sol- eller månediameter hver 12. time. På grund af denne bevægelse og denne forskydning på 1 ° / dag tager det i gennemsnit 24 timer - soldag - for Jorden at opnå en fuldstændig rotation omkring sin akse og for Solen at vende tilbage til meridianplanet , dvs. ca. 4 minutter mere end sin sideriske dag . Jordens hastighed på jorden er cirka 29,8 km / s ( 107.000 km / t ).
Den Månen og Jorden kredser omkring deres fælles barycenter i 27,32 dage i forhold til faste stjerner. Ved at forbinde denne bevægelse med parret Jord-Månen omkring Solen opnår vi, at perioden for den synodiske måned - det vil sige fra en nymåne til den følgende nymåne - er 29,53 dage . Set fra den nordlige himmelpol er bevægelserne fra jorden, månen og deres aksiale rotationer alle i direkte retning - det samme som solens rotation og alle planeter undtagen Venus og Uranus . Orbital- og aksialplanerne er ikke nøjagtigt justeret, Jordens akse er vippet 23,44 ° i forhold til vinkelret på jorden-solens orbitale plan og jorden-månens orbitalplan er vippet 5 ° i forhold til jorden-solens orbitale plan. Uden denne hældning, ville der være en formørkelse hver anden uge eller deromkring, med skiftevis månens og sol formørkelser .
Den Hill Sphere, Jordens tyngdefelt indflydelsessfære , har en radius på ca. 1.500.000 kilometer eller 0,01 AU. Dette er den maksimale afstand, op til hvilken gravitationsindflydelsen fra jorden er større end Solens og andre planets. Som et resultat skal genstande, der kredser om jorden, forblive i denne sfære for ikke at være ude af deres bane på grund af forstyrrelser på grund af solens tyngdekraft. Dette er imidlertid kun en tilnærmelse, og numeriske simuleringer har vist, at satellitbaner skal være mindre end ca. halvdelen eller endda en tredjedel af Hill-sfæren for at forblive stabile. For Jorden svarer dette derfor til 500.000 kilometer (til sammenligning er den halvstore jord-måne- akse cirka 380.000 kilometer).
Jorden i solsystemet ligger i Mælkevejen og er 28.000 lysår fra det galaktiske centrum . Specifikt er det i øjeblikket i Orions arm , ca. 20 lysår fra galaksens ækvatoriale plan.
Jordens aksiale hældning i forhold til ekliptikken er nøjagtigt 23.439281 ° - eller 23 ° 26'21.4119 "- efter konvention. På grund af jordens aksiale hældning varierer mængden af solstråling, der når ethvert punkt på overfladen hele året. Dette resulterer i årstidens klimaforandringer med sommeren på den nordlige halvkugle, når Nordpolen peger mod solen og vinteren, når den samme pol peger. i den anden retning. I løbet af sommeren er dagene længere, og solen stiger op højere på himlen. Om vinteren bliver klimaet generelt koldere og dagene bliver kortere. Årstidernes periodicitet er givet af et tropisk år til en værdi af 365.242 2 soldage.
Ud over polarcirklen stiger solen ikke længere i løbet af en del af året - kaldet polarnatten - og omvendt går den ikke længere ned under en anden tid af året - kaldet polardagen . Dette fænomen vises også gensidigt uden for den antarktiske cirkel .
Ved astronomisk konvention bestemmes de fire årstider af solstilstande - tidspunkter, hvor Solens tilsyneladende position set fra Jorden når sin sydlige eller nordlige ekstremitet i forhold til den himmelske ækvator , hvilket resulterer i henholdsvis en minimums- eller maksimal daglængde. - og jævndøgn - tid, hvor solens tilsyneladende position er placeret på den himmelske ækvator, hvilket resulterer i en dag og en nat af samme varighed. På den nordlige halvkugle opstår vintersolhverv omkring21. december og sommeren omkring 21. juni, finder fjederjævndøgn sted omkring 21. marts og efterårsjævndøgn mod 21. september. På den sydlige halvkugle er datoerne for vinter- og sommersolhverv og datoen for forårs- og efterårsjævndøgn vendt.
Jordens hældningsvinkel er relativt stabil over tid. Således i moderne tid, den perihelium af Jorden sker i begyndelsen af januar, og aphelium i begyndelsen af juli. Imidlertid ændres disse datoer over tid på grund af præession og andre orbitale faktorer, der følger et cyklisk mønster kendt som Milanković-parametre . Således forårsager hældning nutation , et periodisk sving med en periode på 18,6 år, og orienteringen - ikke vinklen - af jordaksen udvikler sig og opnår en komplet nutationscyklus på omkring 25.800 år. Denne nedgang i equinoxes er årsagen til forskellen i varighed mellem et siderisk år og et tropisk år . Disse to bevægelser er forårsaget af momentet, der udøves af Månens og Solens tidevandskræfter på Jordens ækvatoriale kant. Derudover bevæger polerne sig periodisk i forhold til jordens overflade i en bevægelse, der varer omkring 14 måneder kendt som Chandler-svingningen .
Før dannelsen af Månen , den rotationsakse Jorden svinget kaotisk , hvilket gjorde det vanskeligt for livet at blive vist på dens overflade på grund af de klimatiske forstyrrelser forårsaget. Efter kollisionen mellem Théia- slaglegemet og protojorden, som tillod dannelsen af månen , blev jordens rotationsakse fundet stabiliseret på grund af tyngdekraftens låsning ved tidevandseffekt mellem jorden og dens naturlige satellit.
Diameter | 3.474,8 km |
Masse | 7,349 × 10 22 kg |
Semi-hovedakse | 384.400 km |
Omløbstid | 27 d 7 t 43,7 min |
Jorden har kun en kendt permanent naturlig satellit , Månen , der ligger ca. 380.000 kilometer fra Jorden. Relativt stor er dens diameter ca. en fjerdedel af Jordens. Inden for solsystemet er det en af de største naturlige satellitter (efter Ganymedes , Titan , Callisto og Io ) og den største på en ikke-gasplanet. Derudover er det den største måne i solsystemet i forhold til størrelsen på dens planet (bemærk at Charon er relativt større sammenlignet med dværgplaneten Pluto ). Det er relativt tæt på størrelsen på planeten Merkur (ca. tre fjerdedele af diameteren af sidstnævnte). Naturlige satellitter, der kredser om andre planeter, kaldes almindeligvis "måner" med henvisning til Jordens måne.
Den tyngdepåvirkning mellem Jorden og Månen forårsager tidevand på Jorden. Den samme effekt finder sted på Månen, så dens rotationsperiode er identisk med den tid, det tager at kredse rundt om Jorden, hvilket betyder, at den altid viser det samme ansigt mod Jorden: vi taler om tyngdekraftslåsning . Når den kredser om Jorden, belyses forskellige dele af den synlige side af Månen af solen og forårsager månefaserne .
På grund af tidevandsmomentet bevæger Månen sig væk fra Jorden med en hastighed på ca. 38 millimeter om året, hvilket også producerer forlængelsen af Jordens dag med 23 mikrosekunder pr. År. I løbet af millioner af år giver den kumulative effekt af disse små ændringer store ændringer. Således var der således i Devonian- perioden for ca. 410 millioner år siden 400 dage om året, hver dag varede 21,8 timer.
Månen kunne have haft indflydelse på livets udvikling ved at regulere Jordens klima . Paleontologiske observationer og computersimuleringer i planetmekanik viser, at hældningen på jordaksen er stabiliseret af virkningerne af tidevand med månen. Uden denne stabilisering mod de anvendte moment fra solen og planeterne på ækvatorialbuen antages det, at rotationsaksen kunne have været meget ustabil. Dette ville så have forårsaget kaotiske ændringer i dets tilbøjelighed over geologisk tid og i skalaer af varighed, der typisk er større end et par titusinder af millioner af år, som det ser ud til at have været tilfældet for Mars.
Månen er nu i en afstand af Jorden set fra den, vores satellit har omtrent den samme tilsyneladende størrelse (vinkelstørrelse) end solen . Vinkeldiameteren (eller den faste vinkel ) af de to kroppe er næsten identisk, for selvom solens diameter er 400 gange større end Månens, er sidstnævnte 400 gange tættere på Jorden end vores stjerne. Dette er det, der giver dig mulighed for at se på Jorden og i vores geologiske epoke af solformørkelser i alt eller ringformet (afhængigt af små variationer i afstanden mellem Jord og Måne, relateret til den lille ellipticitet af månens bane).
Den nuværende konsensus om Månens oprindelse er til fordel for hypotesen om den kæmpe indvirkning mellem en planetoid på størrelse med Mars, kaldet Theia , og den nydannede proto-jord. Denne hypotese forklarer blandt andet det faktum, at der er lidt jern på månen, og at den kemiske sammensætning af måneskorpen (især for sporstoffer såvel som i isotopi for ilt ) svarer meget til jordskorpens .
En anden naturlig satellit?Computermodellerne fra astrofysikerne Mikael Granvik, Jérémie Vaubaillon og Robert Jedicke foreslår, at "midlertidige satellitter" skal være ret almindelige, og at "der skal til enhver tid være mindst en naturlig satellit med en diameter på 1 meter i kredsløb omkring jorden ” . Disse objekter vil forblive i kredsløb i gennemsnit ti måneder, før de vender tilbage til en solbane.
En af de første omtaler i den videnskabelige litteratur om en midlertidig satellit er Clarence Chant under den store meteoriske optog i 1913 :
”Det ser ud til, at kroppe, der har rejst gennem rummet, sandsynligvis i en bane omkring Solen og passerer tæt på Jorden, kunne have været fanget af den og fået til at bevæge sig rundt som en satellit. "
Eksempler på sådanne genstande er kendt. Mellem 2006 og 2007 er 2006 RH 120 effektivt midlertidigt i kredsløb omkring Jorden snarere end omkring Solen.
Kunstige satellitterI april 2020, der er 2.666 kunstige satellitter i kredsløb omkring Jorden mod 1.167 i 2014 og 931 i 2011. Nogle er ikke længere i drift som Vanguard 1 , den ældste af dem, der stadig er i kredsløb. Disse satellitter kan opfylde forskellige formål, såsom at være til videnskabelig forskning (f.eks. Hubble Space Telescope ), telekommunikation eller observation (f.eks. Meteosat ).
Derudover genererer disse kunstige satellitter rumaffald : i 2020 er der mere end 23.000 mere end 10 cm i diameter i kredsløb og omkring en halv million mellem 1 og 10 cm i diameter.
Siden 1998 har den største menneskeskabte satellit omkring Jorden været Den Internationale Rumstation , der måler 110 m i længden, 74 m i bredden og 30 m i højden og kredser i en højde på omkring 400 km .
Jorden har flere kvasi-satellitter og coorbitors . Blandt dem er især (3753) Cruithne , en asteroide i nærheden af jorden med hesteskokreds og undertiden fejlagtigt tilnavnet "Jordens anden måne" samt (469219) Kamo'oalewa , den mest stabile kendte kvasi-satellit, som projekterer rumforskning til, er blevet annonceret .
Trojanske hesteI Sun-Earth-systemet har Jorden en enkelt trojansk asteroide : 2010 TK 7 . Dette svinger omkring Lagrange-punktet L 4 for parret Jord-Sol, 60 ° foran Jorden i sin bane omkring Solen.
I september 2018, er eksistensen af Kordylewski-skyer ved punkterne L 4 og L 5 i jorden- månesystemet bekræftet. Disse store koncentrationer af støv blev først detekteret sent på grund af deres dårlige lys.
En planet, der kan beskytte livet , siges at være beboelig, selvom livet ikke er der eller ikke stammer fra det. Jorden tilvejebringer flydende vand , miljøer, hvor komplekse organiske molekyler kan samles og interagere, og nok såkaldt "blød" energi til at opretholde stofskiftet i levende ting i en tilstrækkelig lang periode . Afstanden, der adskiller Jorden fra Solen, hvor den placeres i en beboelig zone , såvel som dens orbital excentricitet , dens rotationshastighed, dens hældning, dens geologiske historie, dens atmosfære forblev ikke-aggressiv for organiske molekyler på trods af en meget a stor ændring i kemisk sammensætning, og dets beskyttende magnetiske felt er alle parametre, der er gunstige for udseendet af jordisk liv og for beboelsesforholdene på overfladen.
Livsformerne på planeten kaldes dannelse af en ” biosfære ”.
Sidstnævnte svarer til alle levende organismer og deres levende miljøer og kan derfor opdeles i tre zoner, hvor liv er til stede på jorden: litosfæren , hydrosfæren og atmosfæren , disse interagerer også med hinanden. Livets udseende på jorden anslås til at være mindst 3,5 milliarder år siden, udgangspunktet for udviklingen af biosfæren. Derudover anslås datoen for udseendet af den sidste universelle fælles forfader at være mellem 3,5 og 3,8 milliarder år siden. Også omkring 99% af de arter, der engang levede på jorden, er nu uddøde .
Biosfæren er opdelt i omkring femten biomer , beboet af lignende grupper af planter og dyr . Disse er et sæt økosystemer, der er karakteristiske for et biogeografisk område og navngivet fra den vegetation og dyrearter, der dominerer og er tilpasset det. De adskilles hovedsageligt af forskelle i bredde , højde eller fugtighed . Nogle jordbiomer placeret uden for de arktiske og antarktiske cirkler (såsom tundraen ), i store højder eller i meget tørre områder er relativt blottet for dyre- og planteliv, mens biodiversiteten er højest i tropiske regnskove .
Jorden tilvejebringer naturlige ressourcer, der kan udnyttes og udnyttes af mennesker til en række forskellige anvendelser. Det kan for eksempel være, mineralske råstoffer ( ferskvand , malm , etc. ), produkter af vild oprindelse ( træ , spil , etc. ) eller endog fossilt organisk materiale ( råolie , kul , etc.). ).
De skelner mellem vedvarende ressourcer - som kan rekonstitueres over en kort periode på en menneskelig tidsskala - og ikke-vedvarende ressourcer - hvor tværtimod forbrugshastigheden i høj grad overstiger deres oprettelseshastighed. Blandt sidstnævnte er fossile brændstoffer , som det tager millioner af år at danne. Betydelige mængder af disse fossile brændstoffer kan opnås fra jordskorpen , såsom kul , råolie , naturgas eller metanhydrater . Disse aflejringer bruges til energiproduktion og som råmateriale til den kemiske industri . Disse energikilder er derefter i modsætning til vedvarende energikilder - såsom solenergi og vindenergi - som ikke er udtømmelige. Malm dannes også i jordskorpen og består af forskellige kemiske grundstoffer, der er nyttige til menneskelig produktion, såsom metaller .
Den terrestriske biosfære producerer mange vigtige ressourcer for mennesker som mad , brændstof , medicin , ilt og sikrer også genanvendelse af mange organiske affald . De økosystemer, der er jordbaserede, afhænger af agerjord og ferskvand, mens marine økosystemer er baseret på næringsstoffer opløst i vand.
I 2019 fordeles arealanvendelsen - svarende til 29% af planetens overflade eller 149 millioner km² - som følger:
Arealanvendelse | Ikke-frugtbar jord (inklusive ørkener ) | Isboder | Permanente græsgange | Permanente afgrøder | Skove | Fruticées | Rent vand | Byområder |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Overflade (millioner km²) | 28 | 15 | 40 | 11 | 39 | 12 | 1.5 | 1.5 |
Procent | 18,8% | 10,1% | 26,7% | 7,4% | 26,2% | 8,1% | 1% | 1% |
I 2019 antyder en FN-rapport , at brugen af naturressourcer forventes at stige med 110% mellem 2015 og 2060, hvilket resulterer i en reduktion på mere end 10% af skovene og ca. 20% for andre levesteder. Som enge.
Væsentlige dele af jordens overflade er tilbøjelige til ekstreme vejrforhold såsom lavtrykkene ( storme Cape Hatteras , europæiske storme , etc. ) eller tropiske (navngivne orkaner, tyfoner og cykloner efter region).
Mellem 1998 og 2017 døde næsten en halv million mennesker under en ekstrem vejrhændelse. Derudover er andre regioner tilbøjelige til jordskælv , jordskred , vulkanudbrud , tsunamier , tornadoer , synkehuller , snestorm , oversvømmelser , tørke eller skovbrande .
Menneskelige aktiviteter fremkalder luft- og vandforurening og skaber også nogle steder begivenheder som sur regn , tab af vegetation ( overgræsning , skovrydning , ørkendannelse ), tab af biodiversitet , nedbrydning af jord , erosion og introduktion af invasive arter . Derudover er luftforurening ansvarlig for en fjerdedel af for tidlige dødsfald og sygdomme over hele verden.
Ifølge FN eksisterer en videnskabelig konsensus , der forbinder menneskelige aktiviteter med global opvarmning på grund af industrielle emissioner af kuldioxid og mere generelt drivhusgasser . Denne klimaforandring risikerer at smelte gletsjere og iskapper , ekstreme temperaturområder, store ændringer i vejr og havniveau .
I 2019 har Jorden cirka 7,7 milliarder indbyggere. Fremskrivninger indikerer, at verdens befolkning vil nå 9,7 milliarder indbyggere i 2050, med en forventet vækst i især udviklingslande . Regionen i Afrika syd for Sahara har således den højeste fødselsrate i verden. Den befolkningstæthed menneske varierer betydeligt i hele verden: omkring 60% af verdens befolkning bor i Asien , især Kina og Indien - som tilsammen tegner sig for 35% af verdens befolkning - mod mindre end 1% i Oceanien . Derudover bor omkring 56% af verdens befolkning i bymæssige snarere end landdistrikter. Ifølge FN er de tre største byer i verden (med megalopolis- status ) Tokyo (37 millioner indbyggere), Delhi (29 millioner) og Shanghai (26 millioner).
Omkring en femtedel af jorden er gunstig for menneskelig udnyttelse. Faktisk repræsenterer havene 71% af jordens overflade, og blandt de resterende 29% er 10% dækket af gletschere (især i Antarktis ) og 19% af ørkener eller høje bjerge. 68% af landarealet er på den nordlige halvkugle, og 90% af mennesker bor der. Den nordligste permanente menneskelige bosættelse er ved Alert på Ellesmere Island i Canada (82 ° 28′N), mens den sydligste er Amundsen-Scott Antarctic Base i Antarktis (89 ° 59'S).
Hele landmassen, med undtagelse af Marie Byrd-land i Antarktis og Bir Tawil i Afrika, som er terra nullius , hævdes af uafhængige nationer. I 2020 anerkender FN 197 stater, herunder 193 medlemslande . Den World Factbook , på den anden side, tæller 195 lande og 72 territorier med begrænset suverænitet eller selvstændige enheder . Historisk set har Jorden aldrig kendt suverænitet, der spænder over hele planeten - selvom mange nationer har forsøgt at opnå verdensherredømme og har fejlet.
De Forenede Nationer (FN) er en international organisation, der blev oprettet med det formål at fredeligt bilægge konflikter mellem nationer. De Forenede Nationer tjener primært som et sted for udveksling af diplomati og international folkeret . Når der opnås enighed mellem de forskellige medlemmer, kan en væbnet operation overvejes.
Den første menneskelige astronaut i kredsløb om Jorden er Jurij Gagarin den12. april 1961. Siden da har cirka 550 mennesker rejst til rummet, og tolv af dem gik på Månen (mellem Apollo 11 i 1969 og Apollo 17 i 1972). Normalt i begyndelsen af det XXI th århundrede , de eneste mennesker i rummet, er dem, der findes i den internationale rumstation , som er permanent beboede. Astronauterne i Apollo 13- missionen er de fjerneste mennesker fra Jorden på 400.171 kilometer i 1970.
Troen på en flad jord blev tilbagevist af erfaring allerede i antikken og derefter ved praksis takket være omgåelser i begyndelsen af renæssancen . Modellen for en sfærisk jord er derfor historisk altid blevet pålagt.
I V th århundrede f.Kr.. AD , Pythagoras og Parmenides begynder at repræsentere Jorden i form af en kugle. Dette er et logisk fradrag fra at observere krumningen i horisonten om bord på et skib. På grund af dette arbejde, er Jorden sfæriske allerede anses af Platon ( V th århundrede f.Kr.. ), Ved Aristoteles ( IV th århundrede f.Kr.. ) Og generelt ved alle græske lærde. Oprindelsen til en tro på dens rotation på sig selv tilskrives Hicetas af Cicero . Ifølge Strabo , Kasser af Mallos bygget i det II th århundrede f.Kr.. AD en kugle til at repræsentere Jorden ifølge teorien kendt som "fem klimazoner" .
Eratosthenes udledte jordens omkreds (længden af meridianen ) geometrisk omkring 230 f.Kr. AD ; det ville have opnået en værdi på ca. 40.000 km , hvilket er en måling meget tæt på virkeligheden (40.075 km ved ækvator og 40.008 km på en meridian, der passerer gennem polerne). Astronomen er også ved oprindelsen af de første evalueringer af aksens hældning . I sin Geografi , Ptolemæus ( II th århundrede ) indeholder beregningerne af Eratosthenes og tydeligt, at Jorden er rund.
Tanken om, at middelalderens teologier forestillet Jorden som flad ville være en myte opfundet i XIX th århundrede at sværte billedet af denne periode, og det er almindeligt accepteret, at der ikke middelalderlige lærd har støttet tanken om en flad jord. Således henviser middelalderlige tekster generelt til Jorden som "kloden" eller "sfæren" - især relateret til skrifterne fra Ptolemaios, en af de mest læste og lærte forfattere dengang.
I modsætning til de andre planeter i solsystemet , har menneskeheden ikke betragte Jorden som en genstand i bevægelse roterer rundt om Solen , før XVII th århundrede , blev det almindeligvis opfattes som centrum for universet før udviklingen af heliocentriske modeller .
På grund af påvirkninger kristne , og arbejde teologer som James Ussher udelukkende baseret på genealogiske analyse i Bibelen til dato alder af jorden, mest vestlige videnskabsfolk stadig troede XIX th århundrede at Jorden var ældre et par tusinde år på de fleste. Det var først med udviklingen af geologi, at Jordens tidsalder blev revurderet. I 1860'erne anslog Lord Kelvin , ved hjælp af termodynamiske studier , først Jordens alder til at være i størrelsesordenen 100 millioner år, hvilket skabte en stor debat. Opdagelsen af radioaktivitet ved Henri Becquerel i slutningen af XIX th århundrede giver en pålidelig måde at dating og du kan bevise, at Jordens alder faktisk tælles i milliarder af år.
Jorden er ofte blevet personificeret som en guddom, især i form af en gudinde som med Gaia i græsk mytologi . Som sådan er Jorden derefter repræsenteret ved moderen gudinde, frugtbarhedsgudinden. Hertil kommer, gudinden gav hende navn til Gaia teori , miljøforkæmpere antagelser XX th århundrede sammenligne terrestriske miljøer og livet i en unik selvregulerende organisation til at stabilisere betingelser opholdsrum.
Dens ækvivalent i romersk mytologi er Tellus (eller Terra mater ), fertilitetsgudinde . Navnet på planeten på fransk stammer indirekte fra navnet på denne gudinde, der stammer fra den latinske terra, der betyder den jordiske klode .
Også skabelsesmyter fra mange religioner, såsom den første skabelseshistorie om Første Mosebog i Bibelen , vedrører skabelsen af Jorden af en eller flere guddomme.
Et par religiøse grupper, ofte tilknyttet fundamentalistiske grene af protestantisme og islam , hævder, at deres fortolkning af skabelsesmyter i hellige tekster er sandheden, og at dette skal betragtes som den samme som konventionelle videnskabelige antagelser om dannelsen af jorden og udviklingen af livet, selv skulle erstatte dem. Sådanne påstande afvises af det videnskabelige samfund og andre religiøse grupper.
Forskellige astronomiske symboler er og er blevet brugt til at definere Jorden. Det mest almindelige på en moderne måde er ⴲ ( Unicode U + 1F728), der repræsenterer en klode sektioneret af ækvator og en meridian og følgelig "verdens fire hjørner" eller kardinalpunkterne . Tidligere har vi også fundet en klode kun sektioneret af ækvator ⊖ og et symbol ♁ (U + 2641), der minder om en korsblomst eller det omvendte Venus- symbol .
Imidlertid frarådes deres anvendelse af Den Internationale Astronomiske Union, som favoriserer forkortelser.
Den menneskelige vision om Jorden udvikler sig især takket være begyndelsen på astronautikken og biosfæren ses derefter i et globalt perspektiv. Dette afspejles i udviklingen af økologi, der bekymrer sig om menneskehedens indflydelse på planeten.
Allerede i 1931 mener Paul Valéry i sit arbejde Regards sur le monde moderne , at "den endelige verdens tid begynder" . Ved "verden" mener han ikke dengang de verdens universer , men vores nuværende verden , det vil sige Jorden og alle dens indbyggere. I kontinuiteten fremkalder Bertrand de Jouvenel Jordens finitet fra 1968.
Filosofen Dominique Bourg , specialist i etik for bæredygtig udvikling , fremkalder i 1993 opdagelsen af Jordens økologiske endelighed i naturen i politik eller den økologiske filosofiske indsats . Han mener, at denne endelighed er tilstrækkeligt kendt og bevist til, at den ikke er unødvendig at illustrere den, og understreger, at den i vores repræsentationer har medført en radikal ændring i forholdet mellem det universelle og ental. Mens det klassiske moderne paradigme postulerede, at det universelle styrer entallet og det generelle det særlige, kan vi ikke reducere forholdet mellem det planetariske og det lokale. I det systemiske univers af økologi er biosfæren (den planetariske) og biotoperne (den lokale) indbyrdes afhængige. Denne indbyrdes afhængighed af det lokale og planetariske ødelægger det drivende princip for modernitet , som havde tendens til at afskaffe enhver lokal specificitet til fordel for generelle principper, hvor det moderne projekt er utopisk ifølge ham.
Eksperimentelt bevis for den symbolske forbindelse mellem økologi og kultur leveres af reaktionerne fra de første astronauter, der i 1960'erne var i stand til at observere planeten i kredsløb eller fra månen - og bringe fotografier tilbage, der er blevet ikoniske som La Blue. bold eller Earthrise . Disse afkast, der beskriver en "smuk, dyrebar og skrøbelig" jord - som mennesket derfor har en pligt til at beskytte - havde indflydelse på verdensopfattelsen af befolkningen generelt.
Jordens økologiske endelighed er et spørgsmål, der er blevet så gennemgribende, at visse filosoffer ( Heidegger , Grondin , Schürch) har været i stand til at tale om en etik om endelighed. Derudover gør begreberne økologisk fodaftryk og biokapacitet det muligt at forstå de problemer, der er knyttet til denne endelighed på jorden.
"Syracusan Hicétas mener ifølge Theophrastus, at solen, himlen, månen, stjernerne, alle himmellegemerne er ubevægelige, og at jorden kun bevæger sig i universet: den ville dreje med den største hastighed. Omkring en akse af rotation og den opnåede effekt ville være den samme som hvis himlen bevægede sig, jorden forbliver ubevægelig. "
”Vi lever ikke længere på den samme planet som vores forfædre: deres var enorm, vores er lille. "