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Die Erde

Unsere Erde © goruma (H.Ganter)

Allgemeine Hinweise, Historisches
Die Erde, unser blauer Heimatplanet, ist der einzige Planet im Sonnensystem, auf dem höheres Leben existiert.
Ihr Alter beträgt rund 4,5 Mrd. Jahre, das der Sonne rund 5 Mrd. Jahre und das des Universums 13,8 Mrd. Jahre.
Die heute als Allgemeingut geltende Tatsache, dass sie sich mit anderen Planeten um die Sonne bewegt, war bis vor wenigen Jahrhunderten äußerst umstritten und  Vetreter dieser Ansicht wurden von der Kirche sogar mit dem Feuertod bestraft.

Aber bereits Aristarchos (Aristarch) von Samos (310 v.Chr. - 230) und Seleukos von Babylon (geb. um 190 v.Chr.) hatten bereits vermutet, dass sich die Erde um die Sonne bewegt.
Und schon damals verlangten Fanatiker seinen Tod - so z.B. der Philosoph Kleanthes von Assos (331-232). Das "geozentrische" Weltbild, also dass sich die Erde im Mittelpunkt befindet, wurde von Ptolemäus (100-175n. Chr.) mathematisch verfeinert und für allgemeingültig erklärt - mit guten Voraussagen der Planetenbewegungen -  war bis weit ins 17. Jahrhundert das einzige offiziell anerkannte Weltbild - vor allem im christlichen Kulturkreis.

Aber erst rund 1.700 Jahre nach Aristarchos von Samos begannen bedeutende Astronomen aufgrund sorgfältiger Himmelsbeoachtungen wiederum daran zu zweifeln, dass die Erde im Mittelpunkt des Alls steht. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang - neben vielen anderen:
Nikolaus Kopernikus (1473-1543), Tycho de Brahe (1546-1601), Giordano Bruno (1548-1600), Galileo Galilei (1564-1642) oder Johannes Keppler (1571-1630).
Bruno wurde wegen dieser Ansichten im Jahr 1600 in Rom auf dem Scheiterhaufen lebend verbrannt. An der Stelle seiner Hinrichtung steht heute eine Statue, die mahnend in Richtung Vatikan schaut. Es sei erwähnt, dass 400 Jahre später - im Jahr 2000 - der päpstliche Kulturrat und eine theologische Kommission die Hinrichtung Giordano Brunos als Unrecht bezeichnete.
Näheres zur Erdbahn, der Exzentrizität und den drei Keplerschen Gesetzen finden Sie bei Goruma hier >>>

Entwicklung der Erde, Phanetozoikum

Die Entwicklung der Erde wird in vier so genannte Äonen unterteilt. Diese wiederum

 

Phanetozoikum

Dieser Zeitraum beginnt etwa vor 0,5 Mrd. Jahre und reicht bis in die Gegenwart. Das  Phanetozoikums unterteilt sich wie folgt:

Känozoikum
Das Känozoikum wird wie folgt unterteilt:

  • Quartär
    Das Quartär ist die Zeit vor ca. 1,5 Mio. Jahre v. Chr. bis zur heutigen Zeit. In dieser Zeit fällt vor allem der Übergang des Homo erectus bzw. Homo habilis zum Homo sapiens (Lat. sapiens = weise, klug). Erwähnenswert ist dabei der Neandertaler, der vor ca. 200.000 bis ca. 30.000 Jahren gelebt hatte. Man vermutet, dass der Neandertaler durch den Homo sapiens allmählich verdrängt wurde. Wahrscheinlich aufgrund der Eiszeit, die seine Lebensräume, die Wälder allmählich zurückdrängten und es sich mehr Tundra und offenes Gelände bildete. aber auch von dem Homo sapienseingeschleppte Krankheiten könnten die Ursachen gewesen sein; die Wissenschaft ist sich da nicht einig. Der Homo sapiens war als Nomade an die Lebens- und Jagdgewohnheiten des offenen Geländes anscheinend besser angepasst. Die Ursprünge des Homo erectus und Homo sapiens liegen mit großer Sicherheit in Afrika, von wo aus er sich etwa vor 40.000 Jahren allmählich über große Teile der Erde ausbreitete.
  • Neogen
    Das Zeitalter des Neogen reicht etwa von 25 Mio. v. Chr. bis ca. 1,5 Mio. v. Chr.
    In dieser Zeit waren die heutigen Kontinente voll ausgebildet und es lebte bereits eine Art Mensch. Die Entstehung des Homo erectus (ca. 6 Mio. Jahre v. Chr.) sowie des Homo habilis (ca. 1,5 Mio. Jahre v. Chr.) fallen ebenfalls in diese Zeit. Die Begriffe Homo erectus und Homo habilis entstammen dem Lateinischen und bedeuten: homo = Mensch, erectus = aufrecht und habilis = geschickt. Vor etwa 2 Mio. Jahren schloss sich die Landbrücke zwischen Nord- und Südamerika (Mittelamerika), was zur zur Entstehung des Golfstroms führte der wiederum eine der Ursachen zur Entstehung der Eiszeiten war, in derem Verlauf große Teile Nord- und Mitteleuropas unter einer bis zu 2 km dicken Eisschicht verschwanden.
  • Paläogen
    Das Zeitalter des Paläogen reichte etwa von 65 Mio. Jahre v. Chr. bis ca. 25 Mio. v. Chr. Ein Teil des Paläogen wurde früher als Tertiär bezeichnet. Diese Bezeichnung wurde aber von der Internationalen Stratigraphischen Kommission (ICS) abgeschafft. Die ersten Wale und Menschenaffen entwickelten sich während dieser Zeit.

Mesozoikum
Das Mesozoikum wird wie unterteilt:

  • Kreidezeit
    Das Zeitalter der Kreide begann vor ca. 140 Mio. Jahre v. Chr. und dauerte etwa bis 65 Mio. Jahre v. Chr. Gegen Ende der Kreidezeit lassen sich die ersten Umrisse der heutigen Kontinente festmachen. In diese Zeit fällt z.B. die Ablösung des südamerikanischen Kontinents von Alaska, das im heutigen Namibia ihren Ursprung hatte. Am Ende der Kreidezeit gab es sowohl Nadelbäume sowie Ahorn, Eichen oder Walnussbäume. Während dieser Zeit entwickelten sich außerdem die ersten Affen.
    Es war außerdem die Zeit der Dinosaurier, die gegen Ende der Kreidezeit bzw. ein Beginn des Paläogen recht schnell verschwanden.
  • Jura
    Das Zeitalter des Jura dauerte etwa von 200 Mio. Jahre v. Chr. bis etwa 140 Mio. Jahre v. Chr. Im späten Jura zerbrach übrigens der Kontinent Gondwana. Das Jura stellt die Blütezeit der Dinosaurier dar, die bekanntlich danach etwa 60 Mio. Jahre v. Chr. von der Erde verschwanden. Außerdem ist das Jura die Zeit der Entstehung zahlreicher Säuger.
    Aus der Zeit stammt auch der in der Fränkischen Alp gefundene Urvogel "Archaeopteryx".
  • Trias
    Das Zeitalter des Trias umfasst ca. 50 Mio. Jahre und währte von ca. 250 Mio. v. Chr. bis ca. 200 Mio. Jahre v. Chr. Am Ende des Trias tauchten die ersten Säugetiere auf der Erde auf. Außerdem entstanden in dieser Zeit zahlreiche neue Arten von Reptilien, so Krokodile und Schildkröten. In Deutschland gibt es eine ganze Reihe von Funden von Dinosaurier aus dieser Zeit.

Paläozikum
Das Paläozikum wird wie folgt unterteilt:

  • Perm
    Das Zeitalter des Perm dauerte etwa 40 Mio. Jahre und zwar von etwa 290 Mio. Jahre v. Chr. bis 250 Mio. Jahre v. Chr.
    In dieser Zeit entwickelten sich u.a. die Reptilien.
  • Karbon
    Das Zeitalter des Karbon begann vor ca. 360 Mio. Jahre v. Chr. und endete etwa 290 Mio. Jahre v. Chr. Der Name rührt von den in dieser Zeit entstandenen Kalkablagerungen.
    Die einzigen während dieses Zeitalters an Land lebenden Wirbeltiere waren Amphibien.
  • Devon
    Das Zeitalter des Devon dauerte etwa 50 Mio. Jahre und zwar von etwa 410 Mio. Jahre v. Chr. bis etwa 360 Mio. Jahre v. Chr. Als Kontinente existierten Euramerika und Gondwana.
    In dieser Zeit entwickelten sich die Amphibien.
  • Silur
    Das Zeitalter des Silur dauerte etwa 30 Mio. Jahre und zwar von etwa 440 Mio. Jahre v. Chr. bis 410 Mio. Jahre v. Chr.
    In dieser Zeit waren die Kontinente Euramerika und Gondwana bestimmend.
  • Ordovizium
    Das Ordovizium dauerte etwa 50 Mio. Jahre und zwar von etwa 490 Mio. Jahre v. Chr. bis etwa 440 Mio. Jahre v. Chr.
    Der Name wurde von den Ordoviziern einem keltischen Volksstamm, der in Wales beheimatet war, abgeleitet.
  • Kambrium
    Dieses Erdzeitalter reicht von etwa 540 Mio. bis ca. 490 Mio. Jahren vor unserer Zeitrechnung. Der vorher bestehende "Superkontinent" zerbrach während dieser Zeit und es entstand der Südkontinent "Gondwana", der sich in der Nähe des Südpols befand, während das heutige Nordamerika, Nordosteuropa und Sibirien sich in der Nähe des Äquators befanden. Das damalige Gondwana umfasste in einer Landesmasse das heutigen Südamerika, Afrika, die Antarktis, Australien und Indien. In dieser Zeit entwickelten sich die ersten Wirbeltiere.
  • Ediacarium
    Dieses Zeitalter wurde früher als Präkambrium bezeichnet. Es begann etwa vor rund 650 Mio. Jahren und endete etwa vor 540 Mio. Jahren.
    In dieser Zeit fällt die Entwicklung mehrzelliger Lebewesen.

Proterozoikum

Das Proterozoikum reichte von etwa 2,5 Mrd. bis 0,5 Mrd Jahre v.Chr.

Archaikum

Das Archaikum umfasste die Zeit von  ca. 3,5 bis 2,5 Mrd. Jahre v. Chr.


Hadaikum

Ein bedeutender Zeitraum bei der Entwicklung der Erde war das Hadaikum, das zwischen der Entstehung der Erde vor ca. 4,5 Mrd. Jahren und bis vor ca. 3,5 Mrd. Jahren reichte. Während dieser Zeit trafen zahlreiche Himmelskörper auf die Erde, so ein etwa marsgroßer
Protoplanet, der u.a. zum Entstehen des Mondes führte. Weiterhin trafen zwischen ein bis vier Himmelskörper mit Größen über 1.000 km sowie drei bis sieben Asteroite mit einer Größe zwischen 500 bis 1.000 km auf die Erde.
Die Einschläge dieser großen Himmelskörper führten zu einer starken Erhitzung der Erde und führten zudem zu einer extremen Vermischung der Erdschichten. Erst  nach dem Ende dieser Zeit begann sich allmählich eine feste Erdkruste zu bilden.

Aufbau der Erde

Aufbau der Erde

Aufbau der Erde © goruma (T.Asthalter)

Aufbau der Erde
Aufbau der Erde © goruma (T.Asthalter)

Der innere Aufbau der Erde hat nicht nur ein rein wissenschaftliches Interesse, sondern betrifft die Menschen der meisten Länder in unmittelbarer Art und Weise.
Dies kann in Form von Vulkanausbrüchen, Erdbeben und einer darauf folgende Tsunami sein. Auch das Magnetfeld der Erde ist eine Folge ihrer inneren Struktur der Erde.

Die Erde hat einen Äquator-Durchmesser von 12.756 km und besitzt eine Masse von 5,974 · 1024 kg. Sie besteht dabei aus einem inneren und einem äußeren Erdkern, dem unteren und oberen Erdmantel sowie der Erdkruste.

  • Erdkruste: Von der Erdoberfläche bis durchschnittlich 40 km Tiefe
  • Oberer Erdmantel: Von ca. 40 km Tiefe bis rund 900 km Tiefe
  • Unterer Erdmantel: Von ca. 900 km Tiefe bis rund 2.900 km Tiefe
  • Äußerer Erdkern: Von ca. 2.000 km Tiefe bis rund 5.100 km Tiefe
  • Innerer Erdkern: Von ca. 5.100 km Tiefe bis 6.378, also bis zum Erdmittelpunkt

Erdmantel

Der Erdmantel ist der Teil im Aufbau der Erde, der sich unter der obersten Schicht, also der Erdkruste, befindet. Dabei unterteilt sich der Erdmantel in den oberen Erdmantel und den unteren Erdmantel. Der gesamte Erdmantel besteht aus festen Substanzen. Er setzt sich vor allem aus den folgenden Substanzen zusammen:

Name chemisches Symbol Anteil an Mantelmasse, auf- bzw. abgerundet
Siliziumdioxid Si O2 46 %
Magnesiumoxid Mg O 38 %
Eisenoxid F O 7.5 %
Aluminiumoxid Al2 O3 4 %
Kalziumoxid Ca O 3 %

Die Masse des gesamten Mantels beträgt rund 4,1 · 1024 kg, das sind etwa 69% der Gesamtmasse der Erde. Die Temperaturen des Erdmantels reichen von einigen 100°C an der Grenze zur Erdkruste bis zu etwa 3.600°C an der Grenze zum Erdkern. Aufgrund der hohen Temperaturen und des hohen Drucks ist das Material des Erdmantels plastisch verformbar, vergleichbar dem Verhalten von Knetmasse.

Da in den Tiefen der hier dargestellten Bestandteile der Erde natürlich keine Bohrungen eingebracht werden können, besteht die Frage, wie man auf die ungefähre Ausdehnung der verschiedenen Sphären gekommen ist. Dabei spielt u. a. die Ausdehnungsrichtung und -geschwindigkeit von Erdbebenwellen eine entscheidende Rolle. In Abhängigkeit von der Dichte der Verschiedenen Materialien verändert sich nämlich auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung der Erdbebenwellen. Diese können auf ihrem Weg durch das Erdinnere gebrochen, reflektiert, gebeugt, absorbiert oder auch umgewandelt werden. Tritt eine Erdbebenwelle von einem dichteren in ein weniger dichtes Medium ein, so verändert sich auch ihre Geschwindigkeit.

Lithosphäre
Die Lithosphäre umfasst die Erdkruste und die oberen Teile des Erdmantels und bildet daher die Grenze zwischen dem plastischen Teil des Erdmantels und der "spröden" Erdkruste.

Erdkruste
Die Erdkruste bildet die äußere feste Schicht der Erde und "schwimmt" sozusagen auf dem darunter liegenden Erdmantel. Ihre Tiefe reicht von der Erdoberfläche bis zu einer Tiefe von durchschnittlich 40 km, wobei bei der kontinentalen Erdkruste auch Decken bis zu ca. 60 km vorkommen. Man unterscheidet bei der Erdkruste die kontinentale und die ozeanische Erdkruste, die sich erheblich in ihrer Entstehung, Zusammensetzung, Materialdichte und ihrer Mächtigkeit unterscheiden.

Ozeanische Erdkruste
Die ozeanische Erdkruste besteht vor allem aus Silizium, Magnesium und gebundenem Sauerstoff. Sie hat eine Mächtigkeit von ca. 6 - 10 km

Kontinentale Erdkruste
Die kontinentale Erdkruste hingegen setzt sich aus Silizium, Aluminium und ebenfalls gebundenem Sauerstoff zusammen. Sie hat eine Mächtigkeit von ca. 30 - 60 km. Unter dem Himalaya erreicht sie sogar Tiefen von bis zu 70 km. Man spricht dabei von einer sogenannten Gebirgswurzel, da diese ein Pendant zur Masse des darüber liegenden Gebirges bildet. Die Mächtigkeit der Erdkruste ist somit abhängig von der aufliegenden Masse.

Insgesamt besteht die Erdkruste nicht aus einem zusammenhängenden Teil, sondern setzt sich aus vielen verschiedenen Erdplatten, in der Art eines Mosaiks, zusammen. Diese Platten besitzen eigene Namen und können sich aufeinander zu, aneinander vorbei und voneinander weg bewegen.

Diese Plattenbewegungen sind für See- bzw. Erdbeben verantwortlich. Die wohl bekanntesten Erdplatten stoßen in den USA (Kalifornien) an dem St. Andreasgraben aufeinander, es sind dies die pazifische Platte und die nordamerikanische Platte. Da sich die beiden Platten in entgegengesetzte Richtungen bewegen, kommt es zu Spannungen. Wird die sogenannte Scherfestigkeit des Gesteins überschritten, werden die Spannungen schlagartig freigesetzt und es kommt zur Entstehung eines Bebens.

Die Zusammensetzung der Erdkruste mit den häufigsten Elementen ist in der folgenden Tabelle dargestellt.

Element Häufigkeit in %
Sauerstoff ca. 47
Silizium ca. 28
Aluminium ca. 8
Eisen ca. 4,5
Kalzium ca. 2,5
Natrium ca. 2,5
Magnesium ca. 2

 

Einige Daten der Erde

Der mittlere Atmosphärendruck beträgt  rund 1,013 bar. Die Atmosphäre setzt sich vor allem aus rund 20,95% Sauerstoff, 78,1% Stickstoff sowie 1% Edelgasen und um 1% Wasserdampf zusammen. Die Dichte der Luft beträgt bei 20° C im Mittel 1,299 g/cm3. Die Masse der gesamten Atmosphäre beträgt rund 1015 kg (1015 = 1 Billiarde). Etwa 70,3% der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt.
Die höchste Erhebung der Erde ist der Mount Everest (8.850 m), die tiefste Stelle liegt mit 11.034 m im Marianengraben.

Entfernung von der Sonne im Mittel rund 1 Astronomische Einheit (AE) = 149.597.870 km
geringster Abstand (Perihel): 147,09 Mio. km, größter Abstand (Aphel): 152,1 Mio. km
Radius 6.378 (Äquatorradius), 6.371 km (Polradius) km
Masse 5,97 · 1024 kg
Gesamtfläche rund 510 Mio. km²
Landfläche rund 149.4 Mio. km²
Wasserfläche rund 360 Mio. km²
Mittlere Dichte 5,52 g/cm3
Rotationsdauer 1 Tag = 23,935 h (siderisch)
24 h (synodisch)
Sonnenumlaufzeit 1 Jahr (365,256 Tage) (siderisch)
Gravitationsbeschleunigung im Mittel 9,81 m/s2 (Erdbeschleunigung)
Magnetfeld 30 (am Äquator) bis 60 µ Teslar (an den Polen)
Anzahl der Monde 1 - der Erdmond
Erdachse rund 23,5°

Die Erdachse ist eine gedachte Gerade durch den geografischen Nord- und Südpol. Sie bildet einen Winkel mit der Ebene der Umlaufbahn der Erde um die Sonne von rund 23,5° bzw. 66,5°

Eisschmelze

Sollten infolge der Klimaerwärmung die Eismassen der Arktis und Antarktis abschmelzen, wäre mit folgender Erhöhung des Meeresspiegels zu rechnen:

Arktis
Da der größte Teil des Eises in der Arktis auf dem  Wasser schwimmt - mit Ausnahme des Grönlandeises - käme es beim Abschmelzen des Eises zu einer Erhöhung des Meesresspiegels von einigen Metern, dadas dortige schwimmende Eis beim Abschmelzen den Wasserspiegel überhaupt nicht verändert (Archimedisches Prinzip).

Antarktis
Ein Abschmelzen des Eises der Antarktis allerdings würde zu einer Steigerung des Meeresspiegels von ca 72 m führen. Das ist mit der folgenden sehr einfachen Rechnung gut nachzuvollziehen.
Wenn wir den Anstieg des Meeresspiegels mit h bezeichen, die Fläche der Weltmeere mit F (= 360 Mi. km²) und das Volumen des ca. 2 km dicken Eispanzers mit V (= 26 Mio km³), dann ergibt sich:

F·h = V ⇒ h = V : F

Setzt man die obigen Werte in die Gleichung ein, so ergibt sich für die gesuchte Höhe h:

h = 26 Mio. km² : 360 Mio. km³ = 0,0722 km

h = 72,2 m

Ein Anstieg des Meeresspiegels um etwa 72 m würde die Landkarte der Erde erheblich verändern und zahlreiche Städte und riesige Landschaften im Meer verschwinden lassen.
Es sei aber darauf hingewiesen, dass es auch bei einem Anstieg der mittleren Temperaturen um etwa 4° C Jahrhunderte, wenn nicht sogar Jahrtausende dauern würde, bis der gesamte Eispanzer der Antarktis abgeschmolzen wäre.

Kleine Mythologie

Die Erde ist der einzige der Planeten, dessen Name nicht aus der griechischen oder römischen Mythologie stammt. Die Bezeichnung leitet sich vielmehr aus dem germanischen Wort Ero, das später zu Erdo wurde, ab. In den nördlichen Teilen des Landes wurde sie Ertha genannt, woraus später, nach der Eroberung Britanniens im 5. Jahrhundert durch die Angeln und Sachsen, das englische Wort Earth wurde.


Kommentare
Patricia Müller  (Montag, 14.03.2016)
Diese Seite ist super, mein Sohn musste einen Vortrag machen und hat hier sehr viele gute Infos gefunden. Danke!
Attilio  (Dienstag, 26.01.2016)
Da wurde ein Himmelskörpr entdeckt, der die zehnfache Masse der Erde haben soll und jenseits von der Merkurbahn liegen soll. Allerdings wurde er noh nicht gesehen, sondern nur berechnet. Der mögliche Panet besitzt die vorläufige Bezeichnung Planet 9.


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