Tierra

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Tierra
El hemisferio oriental de la Tierra ( MODIS , Earth , 2002) [1]
Estrella madre	sol
Clasificación	Planeta Tierra
Parámetros orbitales
(en el momento J2000 )
Semieje mayor	149 597 887,5 kilometros 1.000000112 au
Perihelio	147098 074 kilometros 0.98328989 au
Afelio	152 097 701 kilometros 1.01671033 au
Circum. orbital	924 375700 kilometros 6.179070 au
Periodo orbital	1,0000175 años 365.256366 días
Velocidad orbital	29,291 km / s (min) 29.789 km / s (promedio) 30,287 km / s (máx.)
Respeto a la inclinación en equat. del sol	7,25 °
Excentricidad	0,016710219 [2]
Longitud de nodo ascendente	348.73936 °
Argom. del perihelio	114.20783 °
Satélites	1 ( luna )
Anillos	0
Datos físicos
Equat. Diámetro	12 756 , 274 kilometros
Diámetro polar	12713 , 504 kilometros
Diámetro medio	12745 , 594 kilometros
Superficie	5.094953216 × 10 14 m²
Volumen	1.08321 × 10 21 m³ [2]
Masa	5,9726 × 10 24 kg [2]
Densidad media	5,514 × 10 3 kg / m³ [2]
Aceleración de gravedad en la superficie	9.7801 m / s² en el ecuador (0,997 32 g)
Velocidad de escape	11 186 m / s [2]
Período de rotación	0,997 270 días de hierro (23,9345 horas) [2]
Velocidad de rotacion (en el ecuador)	465,11 m / s ;
Inclinación eje en la eclíptica	23.439 281 °
Temperatura superficial	184 [3] K (-89 ° C ) (mínimo) 288 [4] K (15 ° C) (promedio) 330 [5] K (57 ° C) (máx.)
Presión atm	101325 Pa
Albedo	0.367
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La Tierra es el tercer planeta en orden de distancia al Sol y el más grande de los planetas terrestres del sistema solar , tanto por masa como por diámetro . En su superficie hay agua en los tres estados de agregación ( sólida , líquida y gaseosa ) y una atmósfera compuesta principalmente por nitrógeno y oxígeno que, junto con el campo magnético que rodea al planeta, protege a la Tierra de los rayos cósmicos y solares. Radiación . Como el único cuerpo planetario del sistema solar adecuado para sustentar la vida tal como la conciben y conocen los seres humanos , es el único lugar donde viven todas las especies vivientes conocidas.

Su formación se remonta a hace unos 4.540 millones de años ^{[6] [7] [8] [9]} . La Tierra tiene un satélite natural llamado Luna cuya edad, estimada mediante el análisis de algunas muestras de las rocas más antiguas, se encontró entre 4.29 y 4.56 mil millones de años ^[10] . El eje de rotación de la Tierra está inclinado con respecto a la perpendicular al plano de la eclíptica : esta inclinación combinada con la revolución de la Tierra alrededor del Sol provoca la alternancia de las estaciones .

Las condiciones atmosféricas primordiales se han alterado abrumadoramente por la presencia de formas de vida que han creado un equilibrio ecológico diferente al dar forma a la superficie del planeta. Aproximadamente el 71% de la superficie está cubierta por océanos de agua salada y el 29% restante está representado por continentes e islas .

La superficie exterior está dividida en varios segmentos rígidos llamados placas tectónicas que se mueven a lo largo de la superficie durante períodos de varios millones de años. La parte interna , activa desde el punto de vista geológico, está compuesta por una capa gruesa, relativamente sólida o plástica, denominada manto , y un núcleo dividido a su vez en un núcleo externo, donde se genera el campo magnético , y un sólido interno. núcleo, compuesto principalmente de hierro y níquel . Sin embargo, todo lo que concierne a la composición del interior de la Tierra sigue siendo una teoría indirecta, es decir, que carece de verificación y observación directas.

Importantes son las influencias que se ejercen sobre la Tierra desde el espacio exterior. De hecho, la Luna está en el origen del fenómeno de las mareas , estabiliza el desplazamiento del eje terrestre y ha modificado lentamente la duración del período de rotación del planeta, ralentizándolo; un bombardeo de cometas durante las fases primordiales jugó un papel fundamental en la formación de los océanos y en un período posterior algunos impactos de asteroides provocaron cambios significativos en las características de la superficie y alteraron su vida actual.

El símbolo astronómico de la Tierra es un círculo con una cruz en su interior ⊕ y ocasionalmente también ♁: la línea horizontal representa el ecuador y la vertical un meridiano .

Etimología

El término "terra" deriva del homólogo latino terra , que probablemente fue originalmente (materia) tersa , es decir seco, árido, relacionado con el verbo torreo presente en "tórrido"; de la raíz indoeuropea tars- con el significado de estar seco, secando que se encuentra en el sánscrito trsyami , en el alemán Durst , en el inglés sed y en el griego τερσαίνω .

Historia de la Tierra

Mismo tema en detalle: Historia de la Tierra .

La Tierra vista desde la Luna .

Los científicos han realizado investigaciones durante siglos para reconstruir la historia de la Tierra. Según las hipótesis más actualizadas, la Tierra y los demás planetas del Sistema Solar se formaron hace 4.540 millones de años. ^[11] Inicialmente licuado, el planeta se enfrió gradualmente para formar una corteza terrestre cada vez más parecida al granito , similar a la actual. La Luna se formó poco después, probablemente debido al impacto entre la Tierra y un protoplaneta conocido como Theia , del tamaño de Marte y que tiene aproximadamente el 10% de la masa de la Tierra. ^{[12] [13]} En la colisión entre los dos cuerpos, parte de la masa de este pequeño cuerpo celeste se unió a la Tierra y una parte fue expulsada al espacio y sobrevivió suficiente material para formar un satélite en órbita.

La actividad volcánica, mucho mayor que la actual, produjo la atmósfera primordial, muy rica en dióxido de carbono . El vapor de agua de condensación produjo los océanos. ^[14] Hace unos 3.500 millones de años nació la primera forma de vida. ^[15]

El desarrollo de la fotosíntesis permitió que algunas formas de vida absorbieran la energía solar; el oxígeno , un producto de desecho de la fotosíntesis, se acumuló en la atmósfera y creó una capa de ozono (una forma de oxígeno molecular [O ₃ ]) en la atmósfera superior. La incorporación de células más pequeñas en células más grandes provocó el desarrollo de células más complejas que las células procariotas , llamadas eucariotas . ^[16] Protegidas por la capa de ozono que impedía que los rayos ultravioleta , nocivos para la vida, pasaran por la atmósfera, las diversas formas de vida colonizaron la superficie de la Tierra. ^[17]

La estructura geológica primordial de las microplacas continentales se movió hacia una agregación primaria, formando continentes que ocasionalmente se fusionaron para formar un supercontinente . Hace unos 750 millones de años, Rodinia , el primer supercontinente conocido, comenzó a dividirse en continentes más pequeños; los continentes se reunieron más tarde para formar Pannotia (hace 600–540 millones de años) y finalmente Pangea, que se dividió en continentes más pequeños hace unos 180 millones de años ^[18], sentando las bases de la situación geográfica moderna.

Desde 1960 se ha asumido que varias edades de hielo entre 750 y 580 millones de años, durante el Neoproterozoico , cubrieron la mayor parte del planeta de hielo. Esta hipótesis, aún no aceptada por toda la comunidad científica, se conoce como la Tierra Bola de Nieve y debe un interés particular al hecho de que precedió a la explosión cámbrica , cuando comenzaron a proliferar formas de vida multicelulares. ^[19]

Después del Cámbrico, hace unos 530 millones de años, ha habido cinco extinciones masivas . ^[20] El último de estos, que ocurrió hace 65 millones de años y probablemente fue causado por la colisión de un meteorito, provocó la extinción de dinosaurios y otros animales, incluidos los ammonoides , pero salvó a algunos animales pequeños como los mamíferos que tomaron la delantera en el siguiente período. Los mamíferos se diversificaron más tarde, hasta que un animal africano, parecido a un mono , ganó la capacidad de mantener una posición erguida. ^[21] Esta evolución liberó los brazos y las manos de la tarea de caminar, permitió el uso de herramientas, fomentó la comunicación para proporcionar una mejor nutrición y creó las condiciones para el desarrollo de una mayor área cerebral. El desarrollo de la agricultura y la civilización permitió a los seres humanos dar forma a la Tierra en tan poco tiempo como ninguna otra forma de vida podría hacerlo, ^[22] influyendo tanto en la naturaleza como en la cantidad de otras formas de vida.

La fase reciente de las edades de hielo comenzó hace unos 40 millones de años y se intensificó durante el Pleistoceno , hace unos 3 millones de años. Las regiones polares han sido sometidas a varios ciclos de glaciaciones y deshielos, que ocurren cada 40-100.000 años. La última de estas fases terminó hace 10 000 años, dejando al planeta en una situación morfo-climática bastante estable hasta el día de hoy. ^[23]

Edad de la Tierra

Los modelos químicos basados ​​en la abundancia actual de isótopos radiactivos con tiempos de desintegración muy largos y el análisis de composición de material indiferenciado de meteoritos y la Luna datan la formación de la Tierra hace 4.540 millones de años. La principal dificultad para determinar la edad de la Tierra está relacionada con el hecho de que ninguna roca que emerge actualmente en el planeta tiene esta edad; esto se debe a la naturaleza fluida o plástica de la totalidad de la corteza terrestre durante los primeros mil millones de años aproximadamente. Además, los procesos de diferenciación magmática separaron los diversos elementos en esta primera fase, concentrando solo algunos de ellos dentro de la corteza terrestre. Este fraccionamiento dificulta establecer el contenido inicial exacto de algunos geo-cronómetros y por lo tanto no es posible calcular las abundancias iniciales exactas.

Las rocas más antiguas que se encuentran en el planeta son rocas continentales, que se encuentran en cratones y tienen una edad de 4.100 millones de años. La mayor parte de la corteza oceánica es más joven, porque se recicla continuamente mediante mecanismos relacionados con la tectónica de placas : las rocas más antiguas de este tipo de corteza son del Jurásico y tienen 100 millones de años.

La edad de la Tierra fue determinada por Clair Patterson en 1953 utilizando métodos radiométricos relacionados con la desintegración del uranio . ^[24]

Características físicas

Mismo tema en detalle: Geofísica .

La Tierra es la más grande tanto en tamaño como en masa de los cuatro planetas terrestres (junto con Mercurio , Marte y Venus ), compuesta principalmente por rocas y silicatos; este término se opone al de los gigantes gaseosos , planetas pertenecientes al sistema solar exterior . También entre los planetas terrestres es el que tiene la mayor densidad, la mayor gravedad y el campo magnético más fuerte. ^[25]

Formulario

Mismo tema en detalle: Figura de la Tierra .

La forma de la Tierra es similar a la de un esferoide achatado . Más precisamente, se dice que es un geoide , un sólido que por definición tiene la forma de la Tierra. Un geoide es muy similar a un elipsoide generado por la rotación de una elipse , denominada elipsoide de referencia , alrededor de su eje menor con respecto al cual el geoide tiene una desviación máxima de 100 metros.

El diámetro medio del elipsoide de referencia es de aprox. 12742 km , sin embargo, de manera más aproximada se puede definir como 40 009 km / π, ya que el metro se definió originalmente como 1/10 000 000 de la distancia entre el ecuador y el Polo Norte que pasa por París . ^[26]

La rotación de la Tierra es la causa del abultamiento ecuatorial que resulta en un diámetro ecuatorial de 43 km más que el polar. ^[27] Las principales desviaciones locales en la superficie son: Monte Everest , con 8848 m sobre el nivel del mar local y la Fossa delle Mariana , con 10 924 m por debajo del nivel del mar local. Si compara la Tierra con un elipsoide perfecto, tiene una tolerancia de aproximadamente una parte en 584, o 0,17%, que es menos que la tolerancia del 0,22% permitida en las bolas de billar . ^[28] Además, debido a la presencia del bulto, el lugar más distante del centro de la Tierra se encuentra actualmente en el Monte Chimborazo en Ecuador . ^[29]

Geosfera

Mismo tema en detalle: Geosfera .

El interior de la Tierra, también llamado geosfera , está formado por rocas de diferente composición y fase (principalmente sólidas, pero a veces también líquidas). Gracias al estudio de los sismogramas , el interior de la Tierra se ha considerado subdividido en una serie de conchas; de hecho, se ha observado que las ondas sísmicas sufren fenómenos de refracción a medida que atraviesan el planeta. La refracción consiste en modificar la velocidad y trayectoria de una onda cuando se transmite a un medio con diferente densidad . Así fue posible detectar superficies en profundidad en las que se produce una aceleración repentina y una desviación de las ondas y en base a estas cuatro zonas esféricas concéntricas se han identificado: la corteza , el manto , el núcleo externo y el núcleo interno .

El interior de la Tierra, como el de los demás planetas terrestres , está químicamente dividido en una corteza formada por rocas básicas a ácidas, un manto ultrabásico y un núcleo terrestre compuesto principalmente de hierro. El planeta es lo suficientemente grande como para tener un núcleo diferenciado en un núcleo interno sólido y un núcleo externo líquido que produce un campo magnético débil debido a la convección de su material conductor de electricidad. La capacidad eléctrica de la Tierra es cierta. 710 μF , bastante pequeño para su tamaño. ^[30] Desde el punto de vista de las propiedades mecánicas, la corteza y la porción superior del manto forman la litosfera , rígida y una porción intermedia del manto, que se comporta en cierto sentido como un fluido enormemente viscoso, constituye la astenosfera .

El material de la astenosfera se vierte continuamente a la superficie a través de volcanes y dorsales oceánicas, pero no conserva la composición original porque está sujeto a cristalización fraccionada .

El siguiente diagrama resume las profundidades, principal característica para la definición de las distintas capas que componen la Tierra y su densidad:

Propiedades físico-químicas de la geosfera

La masa de la Tierra es aproximadamente 5,98 × 10 ²⁴ kg o casi 6000 billones de toneladas. Aumenta con el tiempo a una tasa de 10 ⁷ kg / año debido a la captura de material cósmico. ^[31]

Consiste principalmente en ^[32]

• hierro (32,1%)
• oxígeno (30,1%)
• silicio (15,1%)
• magnesio (13,9%)
• azufre (2,9%)
• níquel (1,8%)
• calcio (1,5%)
• aluminio (1,4%)
• otros elementos (1,2%)

Se cree que el núcleo se compone principalmente de hierro (88,8%) con pequeñas cantidades de níquel (5,8%) y azufre (4,5%). ^[33]

El geoquímico FW Clarke ha calculado que poco más del 47% de la corteza terrestre está formada por oxígeno. Los constituyentes más comunes están representados por óxidos ; el cloro, el azufre y el flúor son las únicas excepciones importantes, aunque su presencia total en las rocas es inferior al 1%. Los óxidos principales son los óxidos de silicatos , aluminio, hierro, calcio, magnesio, potasio y sodio. Los silicatos son el componente ácido de la corteza terrestre y constituyen todos los minerales principales de las rocas intrusivas . Al analizar 1672 muestras de todo tipo de rocas, Clarke dedujo que el 99,22% de ellas estaban compuestas por solo once óxidos (ver tabla a la derecha), mientras que los componentes restantes estaban presentes solo en cantidades muy pequeñas. ^[34]

La temperatura dentro de la Tierra aumenta con un gradiente geotérmico de aproximadamente 25 ° C / km en la corteza, un gradiente que luego disminuye a 0,7 ° C-0,8 ° C / km en las otras áreas. La temperatura alcanza 5270 K (5000 ° C ) y la presión alcanza 3 600 kbar en la porción de núcleo interno. El calor interno se generó en parte durante la formación del planeta y, desde entonces, la desintegración radiactiva de los isótopos de uranio , torio y potasio ha generado continuamente calor adicional. El calor que se transmite desde el interior al exterior del planeta se deriva de los movimientos convectivos del manto aunque, siendo las rocas malos conductores térmicos, sólo representa la veintemilésima parte de la energía que el planeta recibe del Sol.

La densidad media de la Tierra es 5.515 g / cm³ , lo que lo convierte en el planeta más denso del sistema solar. No es constante, pero crece a medida que aumenta la profundidad. En la corteza terrestre pasa de 2,2 a 2,9 g / cm³ para aumentar progresivamente en el manto, con una densidad que va de 3 a 5,6 kg / dm³, hasta alcanzar valores entre 9 y 13,5 kg / dm³ en el núcleo. ^[35]

Placas tectónicas

El mismo tema en detalle: Tectónica de placas .

1 - Astenosfera
2 - Litosfera
3 - Punto caliente
4 - Corteza oceánica
5 - Placa en subducción
6 - corteza continental
7 - Zona de ruptura continental (nuevo margen de placa)
8 - Placa con margen convergente
9 - Placa con margen divergente
10 - Placa en el borde de la transformación
11 - volcán escudo
12 - Cordillera del océano
13 - Margen de placa convergente
14 - Capa volcánica
15 - Isla Arco
16 - Placa
17 - Astenosfera
18 - Pozo

Mapa de las placas tectónicas de la Tierra

De acuerdo con la tectónica de placas , que ahora es aceptada por casi todos los expertos en ciencias de la tierra, su zona más externa se divide en dos partes: la litosfera , que comprende la corteza terrestre y la parte más superficial del manto superior, y la astenosfera, que forma la parte más interna. y la parte más profunda del manto. La astenosfera se comporta como un líquido sobrecalentado que hace que las placas litosféricas se muevan y sea extremadamente viscosa . ^[36]

La litosfera básicamente flota en la astenosfera y se descompone en lo que comúnmente se llaman placas tectónicas . Estas placas son segmentos rígidos que se mueven entre sí según tres tipos de movimiento: convergente, divergente y transformante. Un último tipo de movimiento ocurre cuando dos placas se mueven lateralmente entre sí, a través de una falla de deslizamiento .

El planeta fue moldeado por los movimientos de estas placas, alternando momentos en los que solo existía un supercontinente con situaciones similares a las de hoy. Hay placas litosféricas continentales y oceánicas. Además, la colisión entre dos o más placas tectónicas es la base de la génesis de las cordilleras por parte de la placa litosférica de tipo continental; mientras que su divergencia puede dar lugar al nacimiento de una dorsal oceánica , por parte de la placa litosférica oceánica y por tanto de una nueva corteza. Por lo tanto, los límites entre las placas tectónicas son áreas de alta actividad geológica e intensos esfuerzos y a lo largo de estas se concentran la mayoría de las áreas sísmicas, con terremotos incluso de alta intensidad, y de áreas volcánicas .

Las placas principales son: ^[37]

Existen numerosas placas menores o menores, entre ellas las principales son: la placa india , la placa árabe , la placa caribeña , la placa de Nazca a lo largo de la costa occidental de América del Sur y la placa de Escocia en el Océano Atlántico sur. Las placas de movimiento más rápido se encuentran en las zonas oceánicas, con la placa Cocos moviéndose a una velocidad de 75 mm / año ^[38] y la placa del Pacífico moviéndose a una velocidad de 52-69 mm / año. En el extremo, la placa de movimiento más lento es la placa euroasiática , que se mueve a una velocidad media de unos 21 mm / año. ^[39]

Superficie

El mismo tema en detalle: la superficie y la pedosfera de la Tierra .

La superficie de la tierra puede variar enormemente de un lugar a otro. Aproximadamente el 70,8% ^[40] de la superficie está cubierta por agua; además, la mayor parte de la plataforma continental se encuentra por debajo del nivel del mar. En la parte sumergida del planeta se encuentran todas las características típicas de un territorio montañoso, incluyendo un sistema de dorsales oceánicas, volcanes sumergidos, ^[27] fosas oceánicas, cañones submarinos, mesetas y llanuras abisales. El 29,2% restante que emergió consiste en montañas, desiertos, llanuras, mesetas y otras áreas geomorfológicas menores. La superficie planetaria cambia constantemente según los tiempos geológicos debido a los movimientos de las diversas placas tectónicas y la erosión ; además, sus características geográficas, creadas o deformadas por movimientos tectónicos, están sometidas a influencias meteorológicas (lluvia, nieve, hielo, viento), a diversos ciclos térmicos (heladas / deshielos en las zonas alpinas, alta gama de temperaturas diarias en el caso de los desiertos ) y a la acción química. Finalmente, los grandes eventos como glaciaciones e impactos meteóricos también se incluyen en la modelización del planeta. Durante la migración de dos placas tectónicas continentales, la corteza oceánica se subduce por debajo de los márgenes de esta última. Al mismo tiempo, debido al afloramiento del material del manto , se genera nueva corteza oceánica a lo largo de márgenes divergentes en las dorsales oceánicas .

Mapa terrestre que representa altitudes y batimetría . Datos del American National Geophysical Data Center (NGDC) ^[41]

Este ciclo reemplaza continuamente el material de la corteza oceánica en un proceso que lo ha llevado a tener menos de 100 millones de años. Se estima que la placa oceánica más antigua, ubicada en el Pacífico occidental , tiene alrededor de 200 millones de años. En comparación, la corteza continental más antigua, fechada gracias a la presencia de fósiles, tiene unos 3.000 millones de años. ^{[42] [43]}

Los movimientos subductivos de las distintas placas están regulados por contrastes de densidad; de hecho, las placas continentales están formadas por rocas menos densas, especialmente por rocas intrusivas como el granito y las andesitas , mientras que las oceánicas están formadas por rocas efusivas , principalmente basálticas . Esta diferencia constitutiva explica por qué en el contraste entre dos placas de diferentes tipos es siempre la oceánica la que entra en subducción. Diferente desarrollo tiene el caso en el que las dos placas pertenecen al mismo tipo, para lo cual intervienen factores más sensibles como los esfuerzos y direcciones de movimiento.

Las rocas sedimentarias se pueden encontrar en ambos tipos de corteza en casos favorables a su ubicación. Están formados por la acumulación de sedimentos de una manera que a menudo es tan identificable, cuando hay una estratificación , que puede retroceder en el tiempo a las condiciones presentes en el momento de la formación de cada capa y a la evolución de estas. condiciones hacia el presente. Además, las rocas sedimentarias son las únicas en las que se pueden encontrar fósiles , imprescindibles para una datación precisa de la propia roca y para obtener información paleoambiental sobre el clima, geografía, fauna y flora presentes en ese momento. Casi todos los principales depósitos de hidrocarburos y carboníferos se buscan y explotan en estas rocas.

Aproximadamente el 75% de toda la superficie de los continentes está cubierta por sedimentos, aunque forman solo alrededor del 5% de la corteza. ^[44] El tercer tipo de roca presente en el planeta, después de las volcánicas intrusivas y efusivas y las sedimentarias , son las rocas metamórficas . Derivan de la transformación de rocas preexistentes de cualquier tipo a través de la influencia de altas presiones, altas temperaturas o ambas variables.

Il processo metamorfico può essere di varia intensità, provocando sia una semplice ricristallizzazione di alcune specie minerali verso altre maggiormente stabili, sia la parziale fusione e deformazione della roccia, trasformandola in una completamente differente. Inoltre attraverso i processi di fusione si crea una circolazione di fluidi caldi all'interno della roccia. All'interno di questi fluidi vengono portati in soluzione e concentrati, laddove presenti, elementi rari altrimenti dispersi in quantità infinitesimali. Pertanto le rocce metamorfiche oi depositi derivanti dal loro smantellamento sono uno dei luoghi preferenziali di ricerca di giacimenti di materie prime, di pietre e metalli preziosi.

I minerali maggiormente abbondanti sulla superficie terrestre sono i silicati che includono principalmente: quarzo , feldspato , anfibolo , mica , pirosseno e olivina . ^[45] Invece tra i minerali carbonatici i più comuni sono: calcite , aragonite e dolomite . ^[46] La componente pedologica è la parte più esterna della Terra, nonché la più sottile, e riguarda il suolo ei processi che portano alla sua formazione. La pedosfera si pone come contatto tra la litosfera , l' atmosfera , l' idrosfera e la biosfera . Si calcola che la parte arabile di superficie sia il 13,31% della superficie emersa, con solo il 4,71% di essa utilizzata per colture permanenti. Quasi il 40% della terra è attualmente utilizzata per agricoltura e pastorizia, con una stima di circa 1,3 × 10 ⁹ ettari (3,3 × 10 ⁹ acri ) a uso agricolo e 3,4 × 10 ⁹ ettari (8,4 × 10 ⁹ acri) di pastorizia. ^[47]

Il rilievo della superficie terrestre varia dal punto più basso a −418 m del Mar Morto alla massima altitudine di 8848 m della cima del Monte Everest secondo la stima del 2005; inoltre l'altezza media della superficie terrestre non sommersa dalle acque marine è di 686 m. ^[48]

Atmosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Atmosfera terrestre .

Gli strati dell'atmosfera terrestre

La Terra ha un'atmosfera relativamente spessa, composta per il 78% di azoto , per il 21% di ossigeno e per l'1% di argon , più tracce di altri gas tra cui l' anidride carbonica e l' acqua . L'atmosfera separa la superficie terrestre dall'ambiente inospitale dello spazio, blocca buona parte delle radiazioni solari nocive, modera le temperature sulla superficie ed è il veicolo di trasporto del vapore acqueo e di altre sostanze gassose. I suoi vari strati, la troposfera , la stratosfera , la mesosfera , la termosfera e l' esosfera sono diversi attorno al globo e variano anche assieme alle stagioni.

È proprio dell'atmosfera il fenomeno dell' effetto serra , consistente nell'assorbimento e riemissione dell'infrarosso termico da parte di alcune specie gassose. I principali gas responsabili di questo fenomeno sono il diossido di carbonio , il vapore acqueo , il metano e l' ozono . L'effetto serra, in misura adeguata, è fondamentale per la vita sul pianeta; infatti senza questo "scudo termico", la temperatura media della superficie terrestre sarebbe di circa −18 °C, incompatibile con il mantenimento dell'acqua allo stato liquido e, di conseguenza, con la vita. ^[40]

Atmosfera superiore

Al di sopra della troposfera, l'atmosfera è solitamente suddivisa in: stratosfera , mesosfera e termosfera . Ciascuna di queste zone possiede una tipica variazione della temperatura in funzione dell'altitudine. Proseguendo in altitudine, si incontra l' esosfera e successivamente la magnetosfera (dove avviene l'iterazione tra il campo magnetico terrestre e il vento solare ). ^[49] Una fondamentale zona per la vita presente sul pianeta è l' ozonosfera , parte della stratosfera in cui una elevata concentrazione di ozono scherma la superficie terrestre dai raggi ultravioletti . La linea di Kármán , situata a 100 km di altitudine, è comunemente usata per definire il confine tra l'atmosfera terrestre e lo spazio. ^[50]

Luna ripresa dall'orbita terrestre parzialmente oscurata dalla presenza dell'atmosfera.

A causa dell'elevata energia termica alcune molecole della parte esterna dell'atmosfera riescono ad accelerare fino a raggiungere una velocità tale che permette loro di fuggire dalla gravità del pianeta. L'effetto è che l'atmosfera è in lentissima, ma costante perdita di materia nello spazio. Dato che l' idrogeno ha un peso molecolare basso, raggiunge la sua velocità di fuga più rapidamente e più facilmente rispetto ad altre molecole, e abbandona l'atmosfera a un tasso maggiore. ^[51] Per questo motivo, la Terra è in un ambiente ossidante , piuttosto che riducente , con importanti conseguenze sulla natura chimica della vita. Tuttavia l'atmosfera ricca di ossigeno riesce a preservare la maggior parte dell'idrogeno rimanente legandolo sotto forma di molecole di acqua . ^[52]

Magnetosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Campo geomagnetico .

La magnetosfera è un fenomeno naturale, un dipolo magnetico con poli non coincidenti con quelli geografici, e non statici, e avente momento dipolare (asse) inclinato di 11,3° rispetto all' asse terrestre . Nonostante le numerose ipotesi sulla presenza di questo campo, le teorie si sono orientate verso un modello analogo a quello di una dinamo ad autoeccitazione. L'intensità del campo magnetico terrestre non è costante nel tempo, ma subisce notevoli variazioni. Esse hanno portato, nel corso delle ere geologiche, alla deriva dei poli magnetici rispetto ai continenti ea ripetuti fenomeni di inversione del campo, con scambio reciproco dei poli magnetici Nord e Sud. Il magnetismo terrestre ha una notevole importanza per la vita sulla Terra. Infatti esso si estende per svariate decine di migliaia di chilometri nello spazio, formando una zona chiamata magnetosfera , la cui presenza genera una sorta di "scudo" elettromagnetico che devia e riduce il numero di raggi cosmici che se arrivassero alla superficie del pianeta porterebbero alla sua sterilizzazione. Dall'interazione tra raggi cosmici ( vento solare ) e magnetosfera viene originato lo splendido fenomeno detto aurora boreale .

Biosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Biosfera e Vita .

La Terra è l'unico pianeta conosciuto ospitante la vita .

Le forme di vita del pianeta compongono la biosfera . Le teorie correnti pongono la sua nascita a qualche centinaio di milioni di anni dopo la formazione del pianeta, tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa. La biosfera è divisa in vari biomi , abitati da una popolazione di flora e fauna all'incirca simile. Sulla Terra, i biomi sono separati principalmente secondo la latitudine . I biomi a nord del circolo polare artico ea sud del circolo polare antartico sono relativamente vuoti di vita animale e vegetale, mentre quelli più popolati si trovano vicino all' equatore .

La complessa interazione fra biosfera e singole forme di vita ha portato alcuni autori all' ipotesi Gaia secondo la quale la vita sulla Terra è possibile grazie al comportamento degli esseri viventi che mantengono una delicata omeostasi .

Idrosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Idrosfera e Ciclo dell'acqua .

Il Continente Americano , fotografato dalla NASA .

Il termine "idrosfera" si riferirebbe ai soli oceani, tuttavia tecnicamente include tutti i mari interni, i laghi, i fiumi e l'acqua di falda fino a 2000 m di profondità.

La Terra è l'unico pianeta del sistema solare la cui superficie ospita acqua liquida. L'acqua copre il 71% della superficie terrestre ed è suddivisa in un 97% di acqua salata e un 3% di acqua dolce, il cui 68% circa è sotto forma di ghiaccio. ^{[53] [54]}

L'acqua suddivide il pianeta in cinque oceani e sette continenti .

Il punto più profondo sotto la massa d'acqua è rappresentato dalla Fossa delle Marianne nell'oceano Pacifico con −10 911 m; ^[55] mentre la profondità media degli oceani è di 3,794 m, più di cinque volte l'altezza media dei continenti. ^[48]

La massa stimata dell'acqua oceanica è di circa 1,35 x 10 ¹⁸ tonnellate, comparabili a 1/4400 dell'intera massa terrestre; essa inoltre occupa un volume di 1,386 x 10 ⁹ km³.

La media salina all'interno dell'acqua oceanica è di 35 g/l: tuttavia, essendo questo valore legato agli apporti esterni di acqua e all'evaporazione, può aumentare considerevolmente in bacini chiusi o diminuire in zone ad acque molto fredde. Questi sali provengono dalla diretta emissione vulcanica o dallo smantellamento chimico e fisico effettuato nel tempo a discapito delle rocce magmatiche . ^[56]

Le masse acquee sono, inoltre, enormi serbatoi di sostanze gassose, possiedono un'importante funzione termoregolatrice e mitigatrice del clima e sono agenti attivi dal punto di vista geomorfologico. Al loro interno vive un intero ecosistema acquatico, completo dal punto di vista della piramide alimentare e integrato con quello di superficie, nonché rivelatosi fondamentale per lo sviluppo umano passato e presente.

La presenza di acqua liquida sulla superficie terrestre è una combinazione delle giuste caratteristiche orbitali, del vulcanismo , della gravità , dell' effetto serra , del campo magnetico e dell'atmosfera ricca di ossigeno. Ci sono varie ipotesi che Europa , un satellite di Giove , ospiti dell'acqua liquida sotto lo strato di ghiacci che ricopre interamente la superficie. ^[57]

La Terra è in effetti oltre il bordo esterno delle orbite che permetterebbero a un pianeta di essere abbastanza caldo per formare acqua liquida. Senza una qualche forma di effetto serra , l'acqua della Terra congelerebbe. Alcuni reperti paleontologici sembrano indicare che in un tempo precedente i 650 milioni di anni fa l'effetto serra si ridusse a tal punto da portare alla formazione della cosiddetta Terra a palla di neve ; comunque questa ipotesi non è accettata da tutti i paleontologi, alcuni dei quali contestano le prove riportate e la possibilità che questo fenomeno possa verificarsi. ^{[58] [59]}

Sugli altri pianeti, come Venere , l'acqua gassosa è dissociata dagli ultravioletti solari, e l' idrogeno è ionizzato e soffiato via dal vento solare . L'effetto è lento, ma inesorabile. Si pensa che questa sia la causa della mancanza d'acqua di Venere. Privato dell'idrogeno, l'ossigeno reagisce con la superficie e viene inglobato in minerali solidi.

Sulla Terra uno scudo di ozono assorbe la maggior parte degli ultravioletti energetici nell'alta atmosfera, riducendo questo effetto.

Infine il vulcanismo , aiutato dagli effetti di marea della Luna , emette continuamente vapore d'acqua dall'interno. La tettonica delle placche della Terra ricicla il carbonio e l' acqua mediante la subduzione di zone ricche di sedimenti, convertendoli in magma ed emessi dai vulcani come anidride carbonica gassosa e vapore.

Le correnti oceaniche, inoltre, sono ritenute causa di una particolare oscillazione dell'asse di rotazione terrestre, detta oscillazione di Chandler .

Criosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Criosfera .

La criosfera è la porzione di crosta terrestre coperta dall' acqua allo stato solido e che comprende le coperture ghiacciate di mari, laghi e fiumi, le coperture nevose , i ghiacciai , le regioni polari ed il suolo ghiacciato in modo temporaneo o perenne ( permafrost ). È una parte integrante del sistema climatico globale con importanti connessioni e retroazioni generate attraverso la sua influenza sulla radiazione solare assorbita dalla superficie, sui flussi di umidità , sulle nuvole , sulle precipitazioni , sull' idrologia e sulla circolazione atmosferica ed termoalina .

La Terra nel sistema solare

Lo stesso argomento in dettaglio: Movimenti della Terra .

La rotazione terrestre.

Confronto delle dimensioni dei quattro pianeti terrestri : da sinistra, Mercurio , Venere , la Terra e Marte .

La Terra ruota da ovest verso est una volta al giorno, inteso come giorno siderale , attorno all'asse che unisce il polo Nord al polo Sud in 23 ore, 56 minuti e 4,091 secondi. È per questo che il sole e tutte le stelle sorgono a est e tramontano a ovest compiendo un movimento nel cielo a una velocità di circa 15°/ho 15'/min. Inoltre la Terra ruota attorno al Sole a una distanza media di 150 000 000 km in un anno siderale . La sua velocità di orbita è di circa 30 km/s (108 000 km/h), veloce abbastanza da coprire il diametro del pianeta (circa 12 600 km) in 7 minuti e la distanza dalla Luna (384 000 km) in 4 ore.^[60]

Ha un satellite naturale , la Luna , che le gira attorno in 27,32 giorni.

Visti dal polo Nord terrestre tutti questi movimenti si svolgono in senso antiorario .

I piani dei movimenti non sono precisamente allineati: l'asse della Terra è inclinato di 23,5 gradi rispetto alla perpendicolare del piano Terra-Sole e il piano Terra-Luna è inclinato di cinque gradi, cosa che impedisce il verificarsi di due eclissi (una solare e una lunare) ogni mese e le rende invece un evento raro. Sempre a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre, la posizione del Sole nel cielo e l'incidenza delle sue radiazioni vista da un osservatore posto sulla superficie varia nel corso dell'anno. Ad esempio un osservatore posto a una latitudine settentrionale, quando il polo Nord è inclinato verso il Sole, noterà dei periodi di luce giornaliera più lunghi e un clima più temperato, mentre disporrà di meno ore di luce e di un clima più rigido nel caso opposto. Al di sopra dei due circoli polari si raggiunge il caso estremo di alternanza di lunghi periodi di assenza di luce (chiamati notti polari ), a periodi di non tramonto del Sole.

Questa relazione tra il clima e l'inclinazione dell'asse terrestre viene definita tramite le quattro stagioni . Esse, dal punto di vista astronomico, sono determinate dai solstizi (i punti di massima inclinazione verso e contro il Sole) e dagli equinozi (punti in cui l'inclinazione è perpendicolare alla direzione del Sole). Il solstizio invernale cade il 21 dicembre, quello estivo il 21 giugno; mentre i due equinozi cadono, quello primaverile il 20 marzo e quello autunnale il 23 settembre. L'alternanza delle stagioni è opposta da un emisfero terrestre all'altro, data l'opposta inclinazione dell'asse, comportando ad esempio, la presenza in quello nord dell'estate e in quello sud dell'inverno.

L'angolo di inclinazione è relativamente stabile se considerato su lunghi periodi, tuttavia esso compie un lento e irregolare moto (conosciuto come nutazione ), con un periodo di 18,6 anni. L'orientazione dell'asse varia secondo una precessione intorno a un cerchio completo in un ciclo di poco più di 25 800 anni. La presenza di una precessione è la causa dello sfasamento tra un anno siderale e un anno tropico . Entrambe le variazioni del movimento dell'asse derivano dalla mutevole attrazione del Sole e della Luna sulla parte equatoriale del pianeta. Anche la velocità di rotazione del pianeta non è costante, ma varia nel tempo secondo un fenomeno noto come "variazione della lunghezza del giorno". ^[61]

In tempi moderni il perielio cade il 3 gennaio, mentre l' afelio circa il 4 luglio (per informazioni circa altre ere, controlla precessione e cicli di Milanković ). La differenza in termini energetici ricevuti dal Sole tra la posizione di perielio e quella di afelio è del 6,9% a favore del primo; inoltre dal momento in cui l'emisfero meridionale è orientato verso il Sole, a quello in cui il pianeta raggiunge il punto di perielio, questo emisfero percepisce una leggera maggiore energia rispetto all'emisfero nord durante l'intero anno. Questa differenza, seppure presente, è decisamente poco significativa rispetto all'energia totale derivante dal cambiamento di orientazione dell'asse, e, nella sua parte maggiore, viene assorbita e compensata dalla più alta presenza di masse acquee dell'emisfero meridionale. ^[62]

La sfera di Hill (sfera gravitazionale di influenza) della Terra è di circa 1,5 Gm (1 496 620 km circa) di raggio. ^{[63] [64]} Questa è la massima distanza a cui l'influenza gravitazionale del pianeta è più forte di quella solare e dei pianeti. Gli oggetti in orbita attorno alla Terra devono rimanere all'interno di questo raggio in ogni punto della loro orbita per non venire strappati alla presa gravitazionale della Terra ed essere immessi in un'orbita eliocentrica: la sfera di Hill cambia leggermente di dimensioni lungo l'orbita della Terra aumentando gradualmente fino all'afelio e diminuendo gradualmente fino al perielio.

Cenni di teoria geocentrica e di non sfericità della Terra

Lo stesso argomento in dettaglio: Sistema geocentrico e Terra piatta .

Poiché la Terra è molto grande, osservando dalla superficie non è immediatamente evidente che abbia forma geoidale, leggermente appiattita, schiacciata ai poli e con un lieve rigonfiamento all' equatore . Per questa ragione le antiche civiltà, come quella mesopotamica, ei primi filosofi greci, come Talete , ritennero che la Terra fosse piatta . Un primo passo verso il riconoscimento della forma reale fu compiuto da Anassimandro , che concepì la Terra come un cilindro sospeso nello spazio, immaginando quindi di avere cielo non solo sopra la propria testa ma anche al di sotto dei propri piedi. La forma sferica fu infine riconosciuta sulla base di deduzioni basate su osservazioni, quali il variare delle osservazioni astronomiche con la latitudine, l'osservazione delle eclissi di Luna e il confronto con la forma della Luna e del Sole.

I Greci , circa 2500 anni fa, cominciarono per primi a sostenere che la Terra fosse una sfera. Le prime testimonianze della sfericità terrestre ci arrivano da Pitagora (VI-V secolo aC) e da Parmenide (V secolo aC); poi Aristotele ( 384 aC - 322 aC ) portò le prime dimostrazioni e infine Eratostene ( 274 aC - 196 aC ) fece le prime misurazioni.

Gli studiosi del Basso Medioevo , poi, come Guglielmo di Conches , Giovanni di Sacrobosco , Ruggero Bacone , Tommaso d'Aquino , Brunetto Latini , Dante Alighieri , Giovanni Buridano e altri sostennero la sfericità del nostro pianeta con argomenti, per lo più di questo genere:

1. Il Sole, a mezzogiorno, indica il sud qualunque sia il punto di osservazione: se la Terra fosse piatta, non sarebbe così;
2. l'ombra proiettata dalla Terra sulla Luna, durante un' eclissi parziale, è un arco di cerchio; ^[65]
3. la parte che per prima scompare di una nave all'orizzonte è la chiglia .

È da considerarsi infondata la moderna credenza che nel Medioevo la Terra fosse comunemente ritenuta piatta. ^[66]

Ancora oggi non mancano tuttavia i sostenitori della forma piatta della Terra, molti dei quali aderiscono alla Flat Earth Society ( Società della Terra Piatta ).

L'errata supposizione della piattezza della Terra nelle civiltà più antiche, era dovuta alla mancata conoscenza della natura centrale della forza di gravità , che permette di avere il cielo sempre come alto e il centro della Terra sempre come basso e quindi superare l'apparente paradosso che si dovesse camminare con la testa rivolta verso il "basso" dall'altra parte della Terra (paradosso che però già Anassimandro aveva saputo superare).

Si ritenne molto più a lungo che la Terra fosse al centro dell'universo perché si ha l'impressione che siano tutti gli altri corpi celesti a girare intorno a essa; inoltre osservando il cielo di notte si ha l'impressione che sia una volta incurvata sulla Terra, illusione dovuta all'immensità dello spazio. Anche se la teoria eliocentrica fu proposta per primo da Aristarco di Samo nel III secolo aC , la teoria geocentrica , anche a causa della precisione di misurazione astronomica necessaria a confutarla, fu quella dominante fino alla fine del Medioevo .

Luna e sua influenza

Lo stesso argomento in dettaglio: Luna .

La Luna è un satellite relativamente grande, simile a un pianeta terrestre , con un diametro pari a un quarto di quello terrestre e una massa pari a 1/81. Rispetto al suo pianeta madre, è il più grande del sistema solare (ma non in senso assoluto). L'attrazione gravitazionale della Luna causa la maggior parte delle maree terrestri. La stessa azione porta a un lentissimo rallentamento della rotazione della Terra su sé stessa, dell'ordine di un'ora ogni parecchie centinaia di milioni di anni (più precisamente, la lunghezza del giorno terrestre aumenta di 0,0016 secondi ogni secolo). Terra e Luna, a causa delle forze gravitazionali reciproche sono in rotazione sincrona . Infatti la Luna ruota attorno al proprio asse in un periodo identico a quello di rivoluzione attorno alla Terra presentando quindi sempre la stessa faccia verso il pianeta. Inoltre a causa dell'interazione tra i due campi gravitazionali la Luna si allontana di circa 38 mm ogni anno. L'insieme di queste piccole modifiche, rapportate su tempi geologici di milioni di anni, sono causa di importanti cambiamenti; infatti basta pensare che durante il Devoniano (circa 410 milioni di anni fa), per esempio, vi erano 400 giorni in un anno terrestre, ed essi duravano circa 21,8 ore l'uno. ^[67]

Rappresentazione in scala della distanza Terra-Luna

Animazione sulla formazione della Luna (ipotesi)

La Luna potrebbe essere stata fondamentale per la comparsa della vita sulla Terra, causando un clima più moderato di quanto altrimenti sarebbe avvenuto. Alcune evidenze paleontologiche e simulazioni computerizzate mostrano che l' inclinazione assiale della Terra è stabilizzata dalle interazioni mareali con la Luna. Senza questa stabilizzazione, l'asse di rotazione potrebbe essere caoticamente instabile, come accade per una sfera. Se l'asse di rotazione terrestre si avvicinasse al piano dell' eclittica , ne risulterebbe un clima molto severo, dove un polo sarebbe continuamente riscaldato e l'altro congelato, causando grandi trasferimenti di energia tra un polo e l'altro che si manifesterebbero in bruschi fenomeni atmosferici. Alcuni paleontologi che hanno studiato l'effetto sostengono che potrebbe uccidere tutti gli animali e piante superiori. Questo effetto rimane tuttavia controverso, e gli studi su Marte , che ha circa lo stesso giorno e inclinazione assiale della Terra, ma non un grande satellite o un nucleo liquido, potrebbero dare altre informazioni.

L'origine della Luna è sconosciuta, ma la teoria più quotata è che si sia formata dalla collisione di un protopianeta , chiamato Theia, della grandezza di Marte, con la Terra primitiva. Questa teoria spiega, oltre ad altre cose, la relativa scarsità di ferro e di elementi volatili sulla Luna e la somiglianza della composizione chimica lunare con quella della crosta terrestre. ^[68]

Un'altra teoria molto quotata è quella secondo cui la Luna si è formata da polveri che erano intorno alla Terra, che sono collassate in un unico punto, formando il nostro satellite.

La Terra ha anche almeno due asteroidi co-orbitali conosciuti, 3753 Cruithne e 2002 AA ₂₉ ^[69] , e un asteroide troiano , 2010 TK ₇ .

Geografia

Lo stesso argomento in dettaglio: Geografia .

La Terra è l'unico pianeta del sistema solare in cui è nota la presenza di acqua alla stato liquido in superficie e in grande quantità, tanto da farle attribuire l'appellativo di "pianeta blu". Le masse d'acqua coprono circa i tre quarti della superficie totale, per un volume totale di circa 1 332 miliardi di chilometri cubi, mentre la restante parte è composta da terre emerse, sia sopra sia sotto il livello medio del mare; più precisamente:

• superficie totale: 510 065 285 km²
  • superfici acquee: 361 126 222 km² (70,8%)
  • terre emerse: 148 939 063 km² (29,2%)

Le masse acquee possono essere suddivise in oceani ( Oceano Atlantico , Oceano Indiano , Oceano Pacifico ), mari , laghi e fiumi .

Quelle continentali, invece, dapprima in sette grandi continenti : America del Nord, America del Sud, Africa , Antartide , Asia , Europa e Oceania , e, successivamente, nelle loro suddivisioni in subcontinenti , macroregioni , penisole , arcipelaghi ed isole .

Clima e tempo atmosferico

Lo stesso argomento in dettaglio: Clima terrestre .

L' atmosfera terrestre non ha limiti definiti, ma diviene lentamente sempre più rarefatta e sottile procedendo verso lo spazio esterno. Circa il 75% della sua intera massa è contenuta all'interno dei primi 11 km (circa 7 mi) a partire dalla superficie del pianeta, nello strato denominato come troposfera . L' irraggiamento solare , riscalda questa parte atmosferica, sia direttamente, sia indirettamente, tramite il calore ceduto alla superficie terrestre e provoca la dilatazione dell'aria in essa contenuta.

La perdita di densità conseguente all'aumento di temperatura , pone in risalita la massa d'aria, richiamandone altra al suo posto, più fredda e densa, sia da luoghi adiacenti, sia soprastanti. Il risultato di questo processo è la circolazione atmosferica , la quale controlla, tramite la ridistribuzione dell'energia termica, sia il clima sia il tempo atmosferico. ^[72] Le zone di circolazione atmosferica principali sono situate nella zona equatoriale al di sotto dei 30° di latitudine, tramite l'azione delle correnti occidentali , e nelle medie latitudini, tra i 30° ei 60°, tramite gli alisei . ^[73] Inoltre le correnti oceaniche rappresentano un importante fattore di influenza sul clima; particolarmente la circolazione termoalina , che ridistribuisce l'energia termica catturata dall'acqua, dalle zone oceaniche equatoriali verso quelle polari. ^[74]

Mappa aggiornata del mondo secondo la classificazione Köppen-Geiger ^[75]

     Af

     Am

     Aw/As

     BWh

     BWk

     BSh

     BSk

     Csa

     Csb

     Csc

     Cwa

     Cwb

     Cwc

     Cfa

     Cfb

     Cfc

     Dsa

     Dsb

     Dsc

     Dsd

     Dwa

     Dwb

     Dwc

     Dwd

     Dfa

     Dfb

     Dfc

     Dfd

     ET

     EF

Il vapore acqueo generato tramite l'evaporazione superficiale della lama d'acqua per contrasto di umidità e/o temperatura con l'aria viene trasportato nell'atmosfera. In presenza di determinate condizioni atmosferiche, favorenti la risalita di aria umida e calda, il vapore acqueo presente inizia un processo di condensazione e, in seguito, dà origine a precipitazioni , che, in base alle condizioni termiche presenti nella zona atmosferica di condensa, a quelle del tragitto percorso e del suolo, potranno essere di pioggia , nevose o sotto forma di grandine . ^[72]

Per completare il ciclo dell'acqua , essa viene riconvogliata verso basse quote e verso gli oceani o verso i laghi in prevalenza dai corsi d'acqua . Questo processo è un meccanismo fondamentale per sostenere e sviluppare la vita, nonché il primario fattore di erosione, modellazione e trasformazione della superficie terrestre nel corso dei vari periodi geologici.

L'entità delle precipitazioni varia considerevolmente da regione a regione, in base alla stagione di riferimento, alla latitudine e alla geografia del territorio , da diversi metri di acqua all'anno, a meno di un millimetro nelle zone desertiche o polari. ^[76]

Il clima terrestre può esser suddiviso in alcune macro regioni a clima approssimativamente omogeneo in base alla latitudine: spostandoci dall' equatore al polo si possono rilevare: una regione equatoriale , una tropicale , una subtropicale , una temperata e una regione polare . ^[77]

Un'altra classificazione climatica può essere basata sulle temperature e sulle precipitazioni, con una suddivisione delle regioni caratterizzate da abbastanza simili e uniformi masse d'aria . Quella maggiormente utilizzata è la classificazione climatica di Köppen (nella versione modificata dallo studente di Wladimir Köppen , Rudolph Geiger), che suddivide il mondo in cinque vaste aree: tropicale umida , area desertica arida , area umida delle medie latitudini , area a clima continentale e area di freddo polare ; le quali sono poi ulteriormente suddivise in molti altri sottotipi più specifici. ^[73]

Risorse naturali e utilizzo del suolo

Lo stesso argomento in dettaglio: Risorse naturali .

La Terra possiede numerose risorse naturali utili all'uso da parte del genere umano. Alcune di esse vengono definite risorse rinnovabili , ovvero che si rinnovano naturalmente o per effetto dell'uomo in quantità pressoché infinita e in tempi ridotti, purché utilizzate in maniera accurata; esse corrispondono ai suoli agricoli, ai pascoli, alle foreste e alle cosiddette fonti rinnovabili , ovvero l'energia derivante da Sole , vento , correnti marine , maree e salti d'acqua. Invece altre vengono definite come non rinnovabili, sia per l'impossibilità a rigenerarsi, sia per il lungo tempo necessario a ciò; in esse sono compresi tutti i minerali ei combustibili fossili . Le risorse si distribuiscono in differenti zone del pianeta, in particolare:

• la crosta terrestre contiene ampi depositi di combustibili fossili: carbone , petrolio , gas naturale , clatrato di metano . Questi depositi sono usati dall'uomo sia per la produzione di energia, sia come materiale di base per prodotti chimici.

All'interno della crosta sono anche contenuti i giacimenti minerari, formati per effetto dei movimenti delle placche tettoniche , o tramite lo smantellamento di catene montuose con conseguente accumulo dei minerali . In essi sono contenuti, in quantità economicamente sfruttabile, i metalli , le pietre preziose, e in forma più o meno diretta, tutti gli elementi chimici .

• la biosfera della Terra produce molti utili prodotti biologici tra cui: cibo, legno, prodotti farmacologici, ossigeno e il riciclo dei rifiuti organici. L'ecosistema del terreno dipende dall'acqua dolce e dall'humus; mentre l'ecosistema oceanico dipende da nutrienti portati nell'acqua dalle piogge e dilavati dal terreno. ^[78]

Inoltre vengono utilizzati ed estratti, tutti quei materiali, utili o destinabili all'edilizia e alla costruzione di infrastrutture e oggetti, quali, ad esempio: ghiaia , argilla e pietre come il granito o l' ardesia . Per studiare l'utilizzo da parte degli esseri umani delle risorse naturali è stato ideato l'indice dell' impronta ecologica , utilizzato per misurare la richiesta umana nei confronti della natura; indice ampiamente utilizzato, sebbene non esente da critiche.

Nel 1993, l'utilizzo da parte dell'umanità del suolo era approssimativamente:

La quantità stimata di terra irrigata nel 1993, inoltre, era di 2 481 250 km². ^[78]

Rischi naturali e ambiente

Vaste aree sono sottoposte a fenomeni climatici molto violenti come i cicloni , gli uragani ei tifoni . Molte zone sono soggette a terremoti , frane , tsunami , eruzioni vulcaniche , tornado , inondazioni , siccità e altre calamità e disastri .

L'attività umana, direttamente, o tramite le sostanze tossiche da lei prodotte, ha inquinato numerose zone del pianeta, comprese atmosfera e masse d' acqua . A causa di questo in diverse zone si verificano piogge acide , impoverimento e alterazione del suolo, deforestazione , estinzioni di specie viventi animali e/o vegetali , desertificazione , migrazione o scomparsa di fauna e flora autoctone , erosione e introduzione di specie invasive o alloctone .

Vi è un consenso scientifico abbastanza vasto circa una correlazione tra le attività umane e il riscaldamento globale , soprattutto a causa delle emissioni di diossido di carbonio . L'effetto principale si riscontrerebbe nell'aumentata velocità dello scioglimento dei ghiacciai e della calotta polare , nell'aumento del livello medio marino, in variazioni termiche estreme e in cambiamenti significativi delle condizioni meteorologiche rispetto a quelle storicamente documentate. ^{[79] [80]}

Dal punto di vista astronomico la Terra non è esente da rischi legati ad impatto meteoritico , di asteroidi e comete , che nel passato geologico, secondo alcune teorie e studi sperimentali, hanno segnato la storia della Terra a livello climatico, le cui tracce sono state lentamente cancellate nel tempo.

Popolazione umana

La Terra di notte, composizione del DMSP/OLS dell'illuminazione del terreno su un'immagine mondiale simulata notturna. Questa immagine non è una fotografia e numerose sue caratteristiche sono più luminose di come le vedrebbe un osservatore.

La Terra ospitava approssimativamente 7,6 miliardi di esseri umani viventi nel 2017 ^[81] , con una maggior crescita della popolazione localizzata nei paesi in via di sviluppo . La regione dell' Africa sub-sahariana ha il più alto tasso di natalità al mondo. La densità di popolazione varia considerevolmente tra le regioni del pianeta, con una presenza maggiore nel continente asiatico .

Si stima che dopo il 2020 circa il 60% della popolazione mondiale vivrà in aree urbane , contro un 40% stanziale in aree rurali. ^[82]

Struttura della popolazione in relazione all'età:

• 0-14 anni: 1 818 803 078 (29,92%)
  • maschi: 932 832 913 (15,35%)
  • femmine: 885 970 165 (14,57%)
• 15-64 anni: 3 840 881 326 (63,19%)
  • maschi: 1 942 402 264 (31,95%)
  • femmine: 1 898 479 062 (31,23%)
• più di 64 anni: 419 090 130 (6,89%)
  • maschi: 184 072 470 (3,03%)
  • femmine: 235 017 660 (3,87%) (stima 2018 )

Tasso di crescita della popolazione :

1,3% (stima 2018 )

Tasso di natalità :

22 nascite/1000 abitanti (stima 2018 )

Tasso di mortalità :

9 decessi/1000 abitanti (stima 2018 )

Tassi relativi suddivisi per sesso:

• di nascita: 1,05 maschi/femmina
• sotto i 15 anni: 1,05 maschi/femmina
• 15-64 anni: 1,02 maschi/femmina
• più di 64 anni: 0,78 maschi/femmina
• popolazione totale: 1,01 maschi/femmina (stime 2018 )

Tasso di mortalità infantile :

54 decessi/1000 nascite di bambini vivi (stima 2018 )

Aspettative di vita alla nascita:

• popolazione mondiale: 64 anni
• maschi: 62 anni
• femmine: 65 anni (stima 2018 )

Tasso di fertilità: 2,8 bambini nati/donna (stima 2018 )

L'abitato più a nord del mondo è Alert in Canada ; mentre l'abitato più a sud è la stazione di Amundsen-Scott in Antartide , situata quasi esattamente al polo sud .

Pochissime persone sono in orbita intorno alla Terra a bordo della ISS (la Stazione Spaziale Internazionale ), mentre altri fanno brevi viaggi sopra l' atmosfera . In totale, fino al 2004, circa 400 persone sono state al di fuori dell' atmosfera e alcune di esse hanno camminato sulla Luna . Normalmente le uniche persone nello spazio sono i componenti della Stazione Spaziale Internazionale, il cui equipaggio è solitamente composto da sei persone e sostituito ogni sei mesi.

Nazioni e governo planetario

Continenti .

La Terra non possiede un governo planetario ; tuttavia Stati indipendenti ( nazioni ) reclamano la sovranità su quasi la totalità della superficie planetaria, a eccezione di alcune parti dell' Antartide .

Nel 2016 gli stati nel mondo includevano i 193 Stati membri delle Nazioni Unite , 59 territori indipendenti e un insieme di entità autonome , territori sotto disputa e altre entità minori.

Le Nazioni Unite sono un' organizzazione internazionale creata con lo scopo di intervenire nelle dispute tra le varie nazioni, cercando di evitare conflitti armati; tuttavia, possedendo facoltà limitate, possono solo approvare e far rispettare norme di diritto internazionale e, tramite il consenso dei paesi membri, intervenire tramite sanzioni o con interventi armati. ^[83] L'organizzazione funge in primo luogo da parlamento per le relazioni internazionali.

Confini:

Le linee di confine del mondo ammontano a 251.480,24 km

Rivendicazioni marittime:

• zone contigue: 24 miglia nautiche per la maggior parte delle nazioni, con variazioni.
• piattaforma continentale : 200 metri di profondità, oppure fino alla profondità di esplorazione. Altri rivendicano 200 miglia marittime oppure fino al bordo della piattaforma continentale.
• zona di pesca esclusiva: 200 miglia marittime, con variazioni.
• zona economica esclusiva: 200 miglia marittime, con variazioni.
• acque territoriali: 12 miglia marittime, con variazioni.
• Nota: confini con stati confinanti possono impedire a molte nazioni di estendere la propria zona di pesca o economica fino a 200 miglia nautiche.

Non possiedono un accesso al mare 44 stati e altre aree, tra cui Afghanistan , Andorra , Armenia , Austria , Azerbaigian , Bielorussia , Bhutan , Bolivia , Botswana , Burkina Faso , Burundi , Repubblica Centrafricana , Ciad , Cisgiordania , Città del Vaticano , eSwatini , Etiopia , Ungheria , Kazakistan , Kirghizistan , Laos , Lesotho , Liechtenstein , Lussemburgo , Macedonia del Nord , Malawi , Mali , Moldavia , Mongolia , Nepal , Niger , Paraguay , Repubblica Ceca , Ruanda , San Marino , Slovacchia , Serbia , Sudan del Sud , Svizzera , Tagikistan , Turkmenistan , Uganda , Uzbekistan , Zambia , Zimbabwe .

Futuro

Lo stesso argomento in dettaglio: Futuro della Terra .

Il ciclo vitale del Sole

Il futuro del pianeta è strettamente legato a quello del Sole . Come conseguenza del processo di accumulo del gas elio all'interno del Sole, la sua luminosità tenderà ad aumentare con un ritmo stimato del 10% nel corso dei prossimi 1,1 miliardi di anni e del 40% nei prossimi 3,5. ^[84] Modelli climatici indicano che l'aumento delle radiazioni che raggiungono la Terra potrebbe avere conseguenze devastanti, fino alla possibilità di perdita delle masse oceaniche. ^[85]

L'incremento conseguente di temperatura accelererà l'inorganico ciclo del carbonio , riducendo la sua concentrazione verso il livello letale per le piante di 10 ppm per la fotosintesi C4 in circa 900 milioni di anni. Anche se il Sole fosse infinito e stabile, il continuo raffreddamento della Terra comporterebbe comunque una consistente perdita della sua atmosfera e degli oceani (a causa della diminuita attività vulcanica ) e la sua totale scomparsa dopo un altro miliardo di anni. ^{[86] [87]}

In luce di ciò, a meno di interventi , la Terra sarà effettivamente abitabile per ancora circa 500 milioni di anni. ^[88]

Successivamente il sole incomincerà a espandersi, fino a raggiungere, in circa 5 miliardi di anni, le dimensioni di una gigante rossa . Secondo i modelli, esso si espanderà di circa il 99% della distanza di orbita terrestre odierna (1 unità astronomica , o UA). Tuttavia in questo periodo l'orbita terrestre si sarà già spostata di circa 1,7 UA a causa della diminuita massa solare e conseguente minore gravità . Si ritiene che il pianeta possa evitare di essere inglobato dall'aumentato volume solare verso lo spazio esterno, sebbene la maggior parte, se non la totalità, della vita presente sarà estinta. ^[84] Tuttavia le più recenti simulazioni mostrano che l'orbita terrestre, a causa di effetti di marea, decadrà, causando il suo ingresso nell'atmosfera solare, con conseguente distruzione. ^[89]

La Terra nella mitologia e nella fantascienza

La Terra è stata spesso personificata come una divinità , più precisamente una divinità femminile probabilmente in quanto considerata generatrice di vita, si veda ad esempio Gea (o Gaia) e Madre Terra. Nella mitologia norrena , Jǫrð , la divinità della Terra era la madre di Thor e la figlia di Nótt e Annar .

La Terra è anche stata descritta come una voluminosa astronave con un sistema per il supporto vitale che richiede manutenzione ^[90] .

Una foto della Terra scattata dalla sonda spaziale Voyager 1 ispirò Carl Sagan nel descriverla per primo come un "puntino azzurro". ^[91]

Nella fantascienza la Terra è spesso la capitale o il principale centro amministrativo di un ipotetico governo galattico, specialmente quando questo governo galattico è composto per la maggior parte da umani o da loro dominato, spesso una repubblica federale rappresentativa, benché imperi e dittature non manchino affatto. Molto significative da questo punto di vista le serie televisive di fantascienza Star Trek e Babylon 5 . Tuttavia in altre opere di fantascienza capita spesso che i popoli umani emigrati nello spazio in un lontano futuro non sappiano più quale sia il loro pianeta d'origine, come avviene ad esempio nel telefilm Galactica o nel Ciclo della Fondazione di Isaac Asimov . Nel libro Paria dei cieli , sempre di Asimov, si parla di una Terra radioattiva, tema che verrà ripreso in molti altri libri del Ciclo dei Robot e del Ciclo dell'Impero .

Nella Guida galattica per gli autostoppisti , una serie di romanzi di Douglas Adams , la Terra è descritta come un pianeta " Praticamente innocuo ". ^[92] Nella stessa serie viene detto che la Terra è un supercomputer costruito da esseri altamente avanzati provenienti da un' altra dimensione per ottenere la " domanda fondamentale sulla vita, l'universo e tutto quanto ".

Note

Bibliografia

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Pubblicazioni

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• Marco Meniero e Andreina Ricco, Luci dell'atmosfera , in supplemento a L'Astronomia , settembre 2003.

Voci correlate

Altri progetti

• Wikiquote contiene citazioni di o su Terra
• Wikizionario contiene il lemma di dizionario « Terra »
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Terra

• Wikinotizie contiene l'articolo Astronomia: scoperto il primo pianeta simile alla Terra , 25 gennaio 2006

Collegamenti esterni

• Terra , su sapere.it , De Agostini .
• ( EN ) Terra , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( EN ) Terra , su The Encyclopedia of Science Fiction .
• ( EN ) Opere riguardanti Earth / Terra / Earth (Planet) / Earth (planet) , su Open Library , Internet Archive .
• Conoscere la terra studiando la Geologia Risorse Geologiche , su super-web.it . URL consultato il 19 marzo 2007 (archiviato dall' url originale l'11 marzo 2007) .
• ( EN ) NASA World Wind , su worldwind.arc.nasa.gov . Grazie alle immagini provenienti dal satellite, questo programma permette di guardare qualunque punto della Terra in una ricostruzione 3D estremamente realistica.
• Flash Earth ( SWF ), su flashearth.com . URL consultato il 25 ottobre 2006 (archiviato dall' url originale il 25 febbraio 2007) . Immagini satelliti ed aeree della Terra.
• ( EN ) Earth and Moon Viewer , su fourmilab.ch .
• ( EN ) Geody Earth , su geody.com . Motore di ricerca mondiale per località e coordinate che supporta Google Earth , NASA World Wind , Celestia , Stellarium , GPS e altre applicazioni.

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