Erde

Die Erde rund 4,6 Milliarden Jahre alt, und sie ist der Planet auf dem und von dem wir leben. Die Erde ist aber auch der Ort, von dem aus wir alle anderen astronomischen Objekte beobachten. Deshalb ist es auch unmöglich Zahlen wie die synodische Umlaufzeit, die Bahnneigung gegen die Ekliptik, die visuelle Helligkeit oder den scheinbaren Durchmesser anzugeben, denn bei all diesen Werten handelt es sich um Angaben, die für einen Beobachter auf der Erde definiert sind und die sich auf entfernte Objekte beziehen. Aus diesem Grunde fehlen die entsprechenden Angaben in der unten stehenden Tabelle „Die Erde in Zahlen

Die Erde ist der Ort, auf dem die überwiegende Anzahl der astronomischen Beobachtungen und Messungen vorgenommen wird. Weitere Informationen zum Beobachtungsort Erde gibt es im gleichnamigen Kapitel auf dieser Internetseite.


Wegen des Umfangs der Informationen auf dieser Seite im Folgenden eine Übersicht über die Abschnitte:

•  Die Erde in Zahlen

•  Umlauf und Rotation

•  Oberfläche

•  innerer Aufbau

•  Atmosphäre

•  Magnetfeld

•  Monde

•  Beobachtung

•  Namenspatron


Die Erde in Zahlen

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Mittlere Entfernung zur Sonne 1 AE oder rund 149,6 Millionen km
Äquatorradius 6 378,2 km
Polradius 6 356,8 km
siderische Umlaufzeit
(Umlaufzeit bezogen auf den Fixsternhintergrund)
365,256 Tage
Rotationsperiode 23 h 56 min 4,1 s
Masse 5,974×1021 t
mittlere Dichte 5,515 g/cm3
Neigung des Äquators gegen die Bahnebene 23,44°
Albedo 0,367


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Umlauf und Rotation

Die Bahnebene der Erde um die Sonne wird als Ekliptik bezeichnet. Die Ekliptik ist um etwas mehr als 7° gegen die Äquatorebene der Sonne geneigt. Das Perihel, also der sonnennächste Punkt der Erdumlaufbahn, liegt bei 0,983 AE (147,1×106 km) und das Aphel, also der sonnenfernste Punkt der Erdumlaufbahn, liegt bei bei 1,017 AE (152,1×106 km). Die Erde durchläuft das Perihel um den 3. Januar herum, und das Aphel umd den 5. Juli herum. Die Rotationsachse der Erde ist 66,5° gegen die Erdbahnebene geneigt. Das hat nicht nur zur Folge, dass der Einfallwinkel der solaren Strahlung auf der Nord- und der Südhalbkugel der Erde unterschiedlich ist, sondern auch dass er mit dem Jahreslauf der Sonne variiert. Letzteres ist die Ursache für die Jahreszeiten.

Für einen sidrischen Umlauf um die Sonne benötigt die Erde 365 Tage, 6 Stunden, 9 Minuten und 9,54 Sekunden. Diese Zeitspanne wird auch als siderisches Jahr bezeichnet, und gibt den Zeitraum an, den die Erde, bezogen auf den Fixsternhintergrund, für einen vollständigen Umlauf um die Sonne benötigt. Seit der Einführung der Ephemeridenzeit in den 1950er Jahren wird das tropische Jahr, das 20 Minuten und 24 Sekunden kürzer als das siderische Jahr ist, als Basis für die Kalenderrechnung benutzt.

Die durch die Erdrotation bedingte Fliehkraft fürt dazu, dass die Erde an den Polen abgeplattet ist und dass am Äquator der Äquatorwulst entsteht. Der Äquatordurchmesser ist etwa 43 km größer als der Poldurchmesser.

Die Gezeitenkräfte des Mondes und der Sonne verursachen am Aquatorwulst der Erde ein Drehmoment, dass versucht die Erdachse, die 66,5° gegen die Erdbahnebene geneigt ist, aufzurichten. Das Resultat ist die Nutation, eine langsame Kreiselbewegung der Erdachse um die Senkrechte auf der Erdbahnebene, vergleichbar mit der Bewegung eines Kinderkreisels. Ein Umlauf dauert 25800 Jahre. Zusätzlich zur Nutation verursacht der Mond durch die Präzessionsbewegung seiner eigenen Umlaufbahn eine „nickende“ Bewegung der Erdachse, die als Nutation bezeichnet wird. Der Einfluss des Mondes auf die Erdachse, der sich durch Präzession und Nutation bemerkbar macht, bewirkt eine Stabilisierung der Neigung der Erdachse, die sonst, bedingt durch die Anziehungskraft der andern großen Planeten, bis zu einer Schräglage von 85° taumeln würde.


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Oberfläche

Die Erde ist kein massiver Steinbrocken, und auch ihre Oberfläche ist kein statisches Gebilde. Eine Animation zur Verschiebung der Landmassen findet man unter folgendem Link. In der gegenwärtigen geologischen Epoche sind ca. 71 % der Erdoberfläche von Wasser bedeckt, die restlichen 29 % entfallen auf die Landmassen.

Die Erde ist der einzigste Planet unseres Sonnensystems auf dessen Oberfläche flüssiges Wasser existiert. 96,5 % des auf der Erde vorhandenen Wassers des Planeten befinden sich in den Meeren.


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innerer Aufbau

innerer Aufbau der Erde Die Erde ist, wie man aus geologischen Untersuchungen weiß, aus mehreren Schichten aufgebaut, die, ähnlich den Schalen einer Zwiebel, übereinander liegen. Die Erde ist mit ihrem Schalenaufbau Prototyp für die vier terrestrischen Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars.

Die oberste Schicht ist die Erdkruste. Sie wird in die kontinentale und die ozeanische Erdkruste unterteilt. Die kontinentale Erdkruste ist 30-60 km dick, während die ozeanische Erdkruste mit 5-10 km vergleichsweise dünn ist. Im Mittel ist die Erdkruste 35 km dick. Die Erdkruste besteht aus mehreren Platten, die auf sich gegeneinander bewegen. Die Geologen sprechen von „Plattentektronik“. An den Stellen an denen zwei Platten aufeinanderstoßen, wie zum Beispiel die asiatisch und die indische Platte, können sich riesiege Gebirge auftürmen, wie in diesem Fall der Himalaja. Wenn sich die zwei Plantten untereinander schieben, wie zum Beispiel die pazifische und die amerikanisch Platte, entstehen Verspannungen, die sich dann in Erdbeben oder Seebeben entladen. An anderen Stellen driften die Platten auseinander. Das ist beispielsweise entlang des Mittelozeanischen Rückens der Fall. An solchen Stellen tritt verstärkt Vulkanismus auf, denn flüssiges Magma kann an diesen Lücken in der Erdkruste leicht an die Oberfläche gelangen. Nach oben wird die Erdkruste durch den Boden der Gewässer bzw. die Erdatmosphäre begrenzt. Zusammen mit den oberen Teil des oberen Mantels gehört sie zur Lithosphäre (dt. feste Gesteinshülle).

Der obere Mantel ist keine homogene Schicht, sondern teilt sich in zwei Bereiche. Der obere, feste Teil gehört zusammen mit der Erkruste zur Lithosphäre (dt. feste Gesteinshülle). Der untere Teil des oberen Mantels ist plastisch verformbar und wird als Asthenosphäre (dt. ohne Festigkeit) bezeichnet. Dieser plastisch verformbare Bereich des oberen Erdmantels ermöglicht die Plattentektonik.

Die Übergangszone bildet, wie aus dem Namen hervorgeht, den Übergang zwischen oberem und unterem Mantel. Sie weist, gegenüber dem oberen Mantel, eine veränderte Mineralstruktur auf.

Der untere Mantel besteht aus einem Gemisch von Silikatgestein und Metalloxiden. An der Grenze zum Erdkern herschen Temperaturen von ca. 2000 °C. Trotz der hohen Temperaturen ist untere Mantel, wegen der Masse der darüber liegenden Schichten, fest.

Der äußere Erdkern besteht aus einer Eisen-Nickel-Schmelze. Der rotierende äußere Erdkern induziert aufgrund seiner elektrischen Leitfähigkeit das Ermagnetfeld.

Der innere Erdkern besteht, so vermuten die Geologen, aus einer Eisen-Nickel-Legierung, die aufgrund des hohen Druckes fest ist.


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Atmosphäre

Die Erdatmosphäre ist keine homogene Gasblase in deren Mittelpunkt sich die Erde als Festkörper befindet. Sie besteht aus mehreren übereinander liegenden Schichten, die allerdings nicht scharf gegeneinader abgegrenzt werden können. Auch eine exakte Abgrenzung wo die Atmosphäre aufhört und der Weltraum anfängt ist nicht möglich. Im Folgenden ein kurzer Überblick über die Schichten der Erdatmosphäre.

Troposphäre
Die Troposphäre erstreckt sich bis in eine Höhe von ca. 15km über der Erdoberfläche. Sie enthält ca. 90 % der in der Erdatmosphäre vorhandenen Gase und fast den gesammten in der Erdatmosphäre vorhandenen Wasserdampf. Da sich in der Troposphäre ein Großteil der wetterbestimmenden metereologischen Vorgänge abspielt, wird sie auch als „Wetterschicht“ bezeichnet.

Stratosphäre
Die Stratosphäre schließt sich an die Troposphäre an und erstreckt sich bis in eine Höhe von ca. 50 km. Sie ist praktisch frei von Wasserdampf. Wolkenbildung in der Stratosphäre findet nur unter den extrem kalten Bedingungen der Polarnacht satt. Die Ozonschicht ist ein Teil der Stratosphäre. Der größte Volumenanteil an Ozon befindet sich in ca. 40 km Höhe.

Mesosphäre
Die Mesosphäre erstreckt sich bin ein eine Höhe von ca. 80 km. Temperatur und Lufdruck sinken innerhalb der Mesosphäre dramatisch ab. In der oberen Mesosphäre bilden sich die leuchtenden Nachtwolken, bei denen es sich vermutlich um Ansammlungen von Eisteilchen handelt. Auch die im Volksmund als Sternschnuppen bezeichneten Leuchtspuren, die entstehen, wenn Meteore in die Erdatmosphäre eindringen, entstehen meist in der Mesosphäre.

Ionosphäre
Die Ionosphäre beginnt in einer Höhe von ca. 80 km und geht letztlich in den interplanetaren Raum über. Als direkte Auswirkung der energiereichen Anteile der solaren Strahlung (harte UV- und Röntgenstrahlung), befindet sich eine große Anzahl von Ionen und freien Elektronen in der Ionosphäre. Das Landungsmaximum befindet sich in etwa 300 km Höhe.


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Magnetfeld


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Monde

Die Erde hat einen einzigen natürlichen Sattleingen, den (Erd-)Mond. Der Erdmond war der erste bekannte Mond und wurde, als nach und nach immer mehr Monde entdeckt wurden, die sich um andere Planeten bewegen, Namenspatron für eine ganze Objektklasse. Der Erdmond stabilisiert durch gravitative Beeinflussung den Äquatorwulst der Erde und die Neigung der Erdachse gegen die Erdbahn.

Weitere Informationen über unseren Erdmond findet man auf diesen Internetseiten unter dem gleichnamigen Kapitel.


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Beobachtung

Beobachten im Sinne einer astronomischen Beobachtung können wir die Erde nicht, da sie der Planet ist auf dem wir leben, und es haben nur sehr wenige Menschen die Gelegenheit in einem Raumschiff mitzufliegen und die Erde vom Weltraum aus zu beobachten. Aus den Berichten dieser Menschen geht einvernehmlich hervor, dass sie von dem Anblick, der sich ihnen bot, fasziniert waren. Die Erde ist für uns also vielmehr Beobachtungsort als Beobachtungsobjekt. Auf den Beobachtungsort Erde wird im gleichnamigen Abschnitt auf den Astronomieinfo-Seiten der Amateursterwarte Müggelheim eingegangen.

Trotz aller Begeisterung für das Sonnensystem und das Universum sollte jeder mit wachen Sinnen über den Planeten gehen auf dem wir leben, denn egal ob wir einen riesigen Berg, einen kleinen Vogel oder ein winziges Pflänzchen betrachten, unsere Erde ist voll von großen und kleinen Wundern und sie ist stets bereit uns zumindest einen Teil davon zu zeigen, wenn wir es nur wollen. An dieser Stelle möchte soll jeder Leser seinen eigenen Gedanken überlassen werden, denn es würde den Rahmen einer astronomischen Seite bei Weitem sprengen hier fortzufahren.


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Namenspatron

Gaia ist in der griechischen Mythologie die personifizierte Erde. Sie ist die Muttergottheit, die alles Lebende hervorbringt und ernährt, aber auch eine Todesgottheit, die den Menschen nach dessen Tod in ihren Schoß aufnimmt. In der römischen Mythologie hat sie den Namen Tellus, wird aber oft auch als Terra Mater (dt. Mutter Erde) bezeichnet.


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Erstellt am 13. Mai 2010 von  Martina Haupt