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Der Planet Erde

Ist die Erde nun eine Kugel? Noch vor einigen hundert Jahren mußte man fürchten, von der heiligen Inquisition als Ketzer verfolgt zu werden, wenn man behauptete, die Erde sei eine Kugel. Bei extrem klugscheißerischer Betrachtung ist die Erde auch keine Kugel. Die von der Rotation erzeugte Fliehkraft treibt die Masse am Äquator auseinander und drückt die Pole zusammen; der Radius zwischen Erdmittelpunkt und Äquator ist deshalb um 15 km größer als der Polradius. Genaue Vermessungen haben schließlich ergeben, daß der Erdkörper am Nordpol ausgebeult und am Südpol eingebuchtet ist; wenn man extrem genau ist, zeigt die Erde also ein ganz leicht birnenförmiges Aussehen. Diese "Birnung" des Erdkörpers läßt sich jedoch nur aus den Bahndaten von Satelliten errechnen; ansonsten ist sie weder sichtbar, noch sonstwie zu bemerken.

Die Erde, aufgenommen 1972 von der Apollo-17-Besatzung auf ihrem Weg zum Mond - Quelle: NASA

Schließlich bewirken noch die Gezeitenkräfte des Mondes, daß die Erde zum Mond hin ausgebeult wird; auch das ist auf Bildern nicht sichtbar, bemerkbar sind diese Gezeitenkräfte allerdings durch das Phänomen von Ebbe und Flut.

Die Umlaufbahn der Erde Große Halbachse: 152,1 Mio. km Kleine Halbachse: 147,1 Mio. km Bahnexzentrizität: 0,0167 Siderische Umlaufperiode 365,256 Tage Tropische Umlaufperiode 365,242 Tage

Ebenfalls auf der Erde zu bemerken ist, daß unser Planet keine Kreisbahn um die Sonne beschreibt, sondern eine Ellipse. Daher kommt es, daß das Sommerhalbjahr (Frühjahr/Sommer) auf der Nordhalbkugel 186 Tage und 10 Stunden, das Winterhalbjahr hingegen nur 178 Tage und 19 Stunden dauert (auf der Südhalbkugel entsprechend umgekehrt). Die Bahn der Erde ist nicht konstant; sie geht von einer elliptischen Bahn über eine reine Kreisbahn zu einer elliptischen Bahn und so weiter.

Die mittlere Länge des Tages, also der Zeitraum, den die Erde im Durchschnitt benötigt, um sich einmal um sich selbst zu drehen, beträgt 23,9345 Stunden. Die wahre Tageslänge variiert, abhängig von der Jahreszeit, etwa zwischen 23 Stunden 46 Minuten Mitte Februar und 24 Stunden 17 Minuten Anfang November. Das liegt daran, daß die Rotation der Erde nicht konstant ist. Erklärt wird das damit, daß die Aufnahme von Luft und Wasser durch Tiere und Pflanzen auf den großen Landflächen der Nordhalbkugel in den Sommermonaten die Drehgeschwindigkeit verändert: Die Reibung des zusätzlichen Wassers in der Atmosphäre bremst die Rotation ab Februar mehr und mehr ab, so daß die Tage länger werden - ab November geht das dann umgekehrt.

Entstehung von Erde und Mond

Die Erde ist vor ca. 4,6 Mrd. Jahren zusammen mit der Sonne, den Planeten und den übrigen Körpern des Sonnensystems entstanden. Nachdem unsere Sonne sich geformt hatte, aber noch bevor in ihrem Inneren die Kernfusion zu zünden begann, war die Ur-Sonne von einer rotierenden Materiescheibe umgeben. Mit der Zeit formten sich aus der Materie dieser Scheibe die Planeten, Monde, Planetoiden und die anderen Körper des Sonnensystems. Viele kleinere Körper wurden von der Gravitationskraft der Planeten aus ihren Bahnen geworfen, und viele dieser Körper kollidierten mit anderen. Der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter besteht zum Teil aus den Resten solcher Kollisionen

Während dieser Zeit kam es, daß ein Planet etwa von der Größe des Mars die Bahn der Ur-Erde kreuzte - die Ur-Erde und dieser andere Planet kollidierten, und die Erde explodierte. Aus den Trümmern der Ur-Erde und des Planeten, der sie zerstörte, formte sich ein neuer Planet, der Planet, auf dem wir heute leben. Ein Teil des Materials des Planeten, der die Ur-Erde zerstört hatte aber, und ein Teil des Materials der Ur-Erde erfuhren einen Rückstoß von der sich neu formenden Erde. Hieraus bildete den Mond. Der Mond aber wurde von der Gravitation der neuen Erde auf eine Umlaufbahn gezwungen und kreist seither um die Erde.

Das ist ein mögliches Szenario, das die Entstehung von Erde und Mond erklärt. Dieses Modell ist relativ neu, gefällt mir persönlich aber recht gut. Er erklärt, warum sich der Mond (im Gegensatz etwa zu den Marsmonden) immer mehr von der Erde entfernt: Der Mond (=das, was sich aus der zurückgestoßenen Materie geformt hatte) wurde zwar von der Erde auf eine Umlaufbahn gezwungen, der Rückstoß von der neuen Erde dauert bis heute an; möglicherweise würde der Mond sich irgendwann aus seiner Umlaufbahn um die Erde befreien können, wenn die Sonne sich nicht vorher (in ca. 4 bis 5 Mrd. Jahren) zum Roten Riesenstern aufblähen und die Erde mitsamt ihrem Mond verschlingen würde. Dieses Modell erklärt auch, warum der Mond in seinem mineralogischen Aufbau unserer Erde so ähnlich ist: Er wurde aus denselben Trümmern zweier zerstörter Planeten geformt, aus der unsere heutige Erde entstanden ist.

Das Klima der Erde

Bisweilen wird behauptet, die Erde würde ein ausgeglichenes Klima besitzen; tatsächlich schwankt die Temperatur an der Erdoberfläche zwischen -60°C an den kältesten und +50°C an den heißesten Orten. Selbst hier in Schleswig-Holstein, wo das Wetter wegen des Meeresklima angeblich besonders ausgeglichen sein soll, gibt es Temperaturschwankungen zwischen -35°C und +35°C. Trotzdem wimmelt es auf unserem Planeten nahezu überall von Leben. Man hat selbst an unterirdischen Rissen in der Erdkruste, wo der Wasserdruck enorm und wo kein Sauerstoff zum Atmen vorhanden ist, Bakterien gefunden, die von der Wärmeenergie der Vulkane existieren; das Leben bahnt sich einen Weg auch unter widrigsten Bedingungen.
Die Temperatur der Erde wird bestimmt von der hier einfallenden Sonnenstrahlung; genauer gesagt, sie hängt davon ab, wieviel Sonnenlicht an der Erdoberfläche ankommt, von der Erde und ihrer Atmosphäre absorbiert wird und wieviel an den Weltraum abgestrahlt wird. Daß die einfallende Energie nicht sofort wieder abgestrahlt wird, liegt an der Zusammensetzung der Erdatmosphäre. Der verhältnismäßig geringe Anteil von 0,5 % Kohlendioxyd sorgt dafür, daß ein Teil der Sonnenenergie, die ansonsten lediglich von der Erde zurückreflektiert würde, eine Weile in der Atmosphäre bleibt und für angenehme Temperaturen sorgt.

Die Entfernung von der Sonne, die Zusammensetzung und Dichte der Atmosphäre, der Treibhauseffekt und natürlich die Menge an Energie, die die Sonne abstrahlt, all das ist für das angenehme Klima auf unserem Planeten verantwortlich. Auf unseren Nachbarplaneten sieht es dagegen anders aus: Die Venus ist näher an der Sonne und bekommt mehr Sonnenenergie ab, und ihre sehr dichte Atmosphäre besteht zum größten Teil aus CO₂: Die Folge sind Backofentemperaturen von 400°C. Der Mars dagegen erhält weniger Sonnenenergie und besitzt nur eine sehr dünne Atmosphäre: Deshalb ist es dort auch mit durchschnittlich -60°C lausig kalt.

Regenfälle waschen das Kohlendioxyd mit der Zeit aus der Atmosphäre unseres Planeten aus, und ein Teil der Atmosphäre verflüchtigt sich in den Weltraum; dieser Mechanismus hat dafür gesorgt, daß der Mars, auf dem es vor Milliarden Jahren möglicherweise ein ähnliches Klima wie auf der Erde herrschte, so kalt und unwirtlich wurde wie er heute ist. Durch Vulkanausbrüche wird auf unserem Planeten aber regelmäßig für Nachschub an Gas aus dem Erdinneren gesorgt, so daß unser Klima mehr oder weniger konstant bleibt. Wenn dereinst die Vulkane erlöschen, wird das Leben auf unserer Erde einem mehrere hundert Millionen Jahren dauernden Prozeß möglicherweise einen ähnlichen Kältetod sterben wie das Leben, das vielleicht einmal mal auf dem Mars existierte.

Zur angeblich drohenden Klimakatastrophe habe ich auf einer Extraseite meine Meinung abgegeben.

Leben gibt es überall

In der Antarktis herrschen teilweise Temperaturen von unter -50°C: Trotzdem wimmelt es dort von Bakterien. Vor kurzem gingen Berichte durch die Presse, daß man in einem See, der unter dem ewigen Eis verborgen liegt, Mikroben entdeckt hat, die selbst unter diesen (nach menschlichen Maßstäben) extremen Bedingungen überleben können. Und auch auf dem Grund der Ozeane, wo kein Sonnenlicht mehr hinkommt und wo der Wasserdruck so stark ist, daß man bis jetzt nur unbemannte U-Boote dorthin schicken konnte, hat man Leben gefunden: Ein in sich abgeschlossenes Ökosystem, statt des Sonnenlichts liefern unterseeische Vulkane die Energie für die dortigen Lebewesen.

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