Die Erde

Sie ist nach Merkur und Venus von der Sonne aus der drittnächste Planet des Sonnensystems; sie wird zu den inneren (terrestrischen) Planeten gezählt. Die Erde bewegt sich wie alle Planeten auf einer Ellipsenbahn, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht. Durch die Masseanziehung, die Gravitation, der Sonne wird die Erde auf ihrer Bahn gehalten. Ihr nahezu kreisförmiger Umlauf um die Sonne erfolgt, vom Nordpol der Erdbahnebene aus betrachtet, entgegen dem Uhrzeigersinn. Die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne beträgt 149,6 Mio. km. Im sonnennächsten Punkt ihrer Bahn, im Perihel, ist die Erde 147 Mio. km, im sonnenfernsten Punkt, im Aphel, 152 Mio. km von der Sonne entfernt. Das Perihel wird Anfang Januar, das Aphel Anfang Juli durchlaufen. Der Umfang der Erdbahn beträgt rund 940 Mio. km, diese Strecke wird von der Erde mit einer mittleren Geschwindigkeit von 29,8 km/s in einem Jahr zurückgelegt. Die Geschwindigkeit der Erde in ihrer Bahn variiert, sie ist in Sonnennähe größer, in Sonnenferne kleiner als die mittlere Geschwindigkeit. Je nach dem Bezugspunkt (Stern, Frühlingspunkt, Perihel) hat das Jahr, das als Maßeinheit dient, eine etwas unterschiedliche Länge: Das tropische Jahr, vom Frühlingspunkt gemessen, ist 365,24220 Tage lang, das anomalistische Jahr (PerihelÿþPerihel) 365,25964 Tage, das siderische Jahr (FixsternþFixstern) 365,25636 Tage.

Bahnebene und Rotation:

Die Bahnebene der Erde, also die durch den Mittelpunkt der Sonne und den Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems gehende Ebene, wird Ekliptikalebene genannt. Schnittpunkt dieser Ebene mit der Himmelskugel ist die Ekliptik. Die Erdachse ist um 66ºÿ33' gegen die Erdbahn geneigt.

Neben der Bewegung in ihrer Bahn führt die Erde eine von dieser unabhängige Drehung, eine Rotation um ihre eigene Körperachse, aus. Die Rotation der Erde erfolgt von West nach Ost, also im gleichen Drehsinn wie ihre Bewegung in ihrer Bahn. Diese Drehbewegung spiegelt sich in der scheinbaren Drehung des Himmelsgewölbes von Ost nach West wider. Die Rotationsdauer um die Erdachse, gemessen an der Wiederkehr der Kulmination eines Sterns, beträgt 23ÿh 56ÿm 4ÿs, diese Zeit wird ein Sterntag genannt. Wird die Rotationsdauer hingegen an der Wiederkehr der Kulmination der Sonne gemessen, so ist sie um 3ÿmin 56ÿs länger und beträgt 24ÿh, das ist ein mittlerer Sonnentag.

Erdmagnetismus, Pol- und Drehbewegungen:

Die Erde ist umgeben vom erdmagnetischen Feld (Erdmagnetismus), das wie ein Schutzschirm gegen die elektrisch geladenen Teilchen der kosmischen Strahlung wirkt. Nach neuesten Erkenntnissen erstrecken sich drei Strahlungsgürtel (Van-Allen-Gürtel) im Abstand bis zu etwa 25ÿ000 km um die Erde. Zusätzlichen Schutz liefert die Erdatmosphäre (Atmosphäre, Ionosphäre), die auch einen großen Teil der elektromagnetischen Strahlung der Sonne absorbiert. Die Erde wird vom Mond umrundet, dessen große Nähe (mittlere Entfernung 384ÿ403 km) und große Masse (rund 1/81 Erdmasse) auf der Erde zu deutlichen Gezeiteneffekten (Gezeiten) führen.

Auch der Erdpol liegt nicht absolut fest, sondern wandert ständig. Entsprechend variiert auch die Lage des Erdäquators. Diese Polbewegung lässt sich in säkulare Polwanderungen und in periodische Polbewegungen, die Breitenschwankung, aufspalten. Der Erdachse werden ferner noch Drehbewegungen durch äußere Kräfte aufgezwungen. Wirksam sind die Gravitationskräfte des Mondes, der Sonne und im gewissen Maße die Wirkungen der Planeten. Diese Drehbewegungen der Erdachse werden als Präzession und Nutation bezeichnet.

Erdgestalt:

Die Erde hat in erster Annäherung die Gestalt einer Kugel. Wird die Annäherung weitergetrieben, so nimmt die Erde die Gestalt eines abgeplatteten Rotationsellipsoids ein. Der Erdkörper ist nicht durch eine einfache geometrische Figur beschreibbar, neben geometrischen müssen physikalische Messungen treten, z.ÿB. Schweremessungen. Dies führt nun dazu, von der Erdfigur als dem Geoid zu sprechen. Die Internationale Union für Geodäsie und Geophysik hat aber die Maße des »Internationalen Ellipsoids« für die Erdfigur als verbindlich angenommen.

Längen- und Breitenkreise:

Zur Ortsbestimmung auf der Erdoberfläche dient das Koordinatennetz. Es besteht aus den Breitenkreisen (Parallelkreisen), parallel zum Äquator, und aus den Längenkreisen (Meridianen), die senkrecht zu den Breitenkreisen zwischen den Polen verlaufen. Die geographische Breite wird vom Äquator aus polwärts von 0º bis 90º gezählt (nördlicher und südlicher Breite), die geographische Länge vom Nullmeridian (Meridian von Greenwich) aus östlich und westlich von 0º bis 180º. Die Breitenkreise in 23ºÿ27' nördlicher und südlicher Breite heißen Wendekreis des Krebses (nördlicher Wendekreis) und Wendekreis des Steinbocks (südlicher Wendekreis). Über ihnen steht die Sonne am 22. Juni und 22. Dezember um 12 Uhr im Zenit. Zwischen ihnen liegt die heiße Zone (Tropen), in der die Sonne im Laufe eines Jahres an jedem Ort zweimal im Zenit steht. Nördlich und südlich der Tropen liegen die gemäßigten Zonen, sie reichen bis zu den Polarkreisen in 66ºÿ33' nördlicher und südlicher Breite. Von den Polarkreisen zu den Polen erstrecken sich die kalten oder Polarzonen; je nach Breite bleibt in ihnen die Sonne 1 Tag bis 6 Monate über oder unter dem Horizont.

Alter und Oberfläche:

Das Alter der Erde wird auf etwa 4,6 bis 5 Mrd. Jahre geschätzt. Die Oberfläche der Erde misst rund 510 Mio. km2, und zwar 149 Mio. km2 (29,2ÿ%) Land- und 361 Mio. km2 (70,8ÿ%) Wasserfläche. Verteilung und Form der Landmasse sind ungleich: Eurasien und Nordamerika haben zwischen 40 und 70º nördlicher Breite ihre größte Flächenausdehnung, verschmälern sich dann rasch nach Süden; auch die Kontinente der Südhalbkugel verengen sich nach Süden und enden in zugespitzten Endländern (Südafrika in 35º, Tasmanien in 43º, Südamerika in 56º südlicher Breite). Das Nordpolargebiet ist weitgehend meerbedeckt, um den Südpol liegt der Kontinent Antarktika.

 

(Auszug) "DER BROCKHAUS multimedial Premium 2005"
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