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Terra

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Terra
Hemisferi Oriental de la Terra.jpg
L’hemisferi oriental de la Terra
( MODIS , Terra , 2002) [1]
Mare estrella Sol
Classificació Planeta Terra
Paràmetres orbitals
(en aquell moment J2000 )
Eix semi-major 149 597 887,5 km
1.000000112 au
Perihelio 147 098 074 km
0.98328989 au
Afelió 152 097 701 km
1.01671033 au
Circum. orbital 924 375 700 km
6.179070 au
Període orbital 1.0000175 anys
365,256366 dies
Velocitat orbital 29,291 km / s (min)
29,789 km / s (mitjana)
30,287 km / s (màxim)
Respecteu la inclinació
a equat. del Sol
7,25 °
Excentricitat 0,016710219 [2]
Longitud de
node ascendent
348,73936 °
Argom. del periheli 114.20783 °
Satèl·lits 1 ( Lluna )
Anells 0
Dades físiques
Diàmetre igual 12 756 , 274 km
Diàmetre polar 12 713 , 504 km
Diàmetre mitjà 12 745 , 594 km
Superfície 5,094953216 × 10 14
Volum 1.08321 × 10 21 [2]
Missa
5.9726 × 10 24 kg [2]
Densitat mitjana 5.514 × 10 3 kg / m³ [2]
Acceleració de gravetat a la superfície 9.7801 m / s² a l' equador
(0,997 32 g)
Velocitat d’escapament 11 186 m / s [2]
Període de rotació 0,997 270 dies de ferro (23,9345 hores) [2]
Velocitat de rotació
(a l'equador)
465,11 m / s ;
Inclinació eix
a l’ eclíptica
23,439 281 °
Temperatura
superficial
184 [3] K (−89 ° C ) (mín.)
288 [4] K (15 ° C) (mitjana)
330 [5] K (57 ° C) (màx.)
Pressió atmosfèrica 101 325 Pa
Albedo 0,367

La Terra és el tercer planeta per ordre de distància del Sol i el més gran dels planetes terrestres del sistema solar , tant per massa com per diàmetre . A la seva superfície, hi ha aigua en els tres estats d’agregació ( sòlida , líquida i gasosa ) i una atmosfera composta principalment per nitrogen i oxigen que, juntament amb el camp magnètic que envolta el planeta, protegeix la Terra dels raigs còsmics i solar. radiació . Com a l’únic cos planetari del sistema solar adequat per mantenir la vida tal com va ser concebut i conegut pels humans , és l’únic lloc on viuen totes les espècies vives conegudes.

La seva formació es remunta a fa uns 4.54 mil milions d’anys [6] [7] [8] [9] . La Terra té un satèl·lit natural anomenat Lluna, l'edat de la qual, estimada mitjançant l'anàlisi d'algunes mostres de les roques més antigues, es va trobar entre els 4.29 i 4.56 milions d'anys [10] . L’ eix de rotació terrestre està inclinat respecte a la perpendicular al pla de l’ eclíptica : aquesta inclinació combinada amb la revolució de la Terra al voltant del Sol provoca l’ alternança de les estacions .

Les condicions atmosfèriques primordials s’han vist aclaparades per la presència de formes de vida que han creat un equilibri ecològic diferent donant forma a la superfície del planeta. Al voltant del 71% de la superfície està coberta per oceans d’aigua salada i el 29% restant està representat per continents i illes .

La superfície exterior es divideix en diversos segments rígids anomenats plaques tectòniques que es mouen al llarg de la superfície durant períodes de diversos milions d’anys. La part interna , activa des del punt de vista geològic, està composta per una capa gruixuda, relativament sòlida o plàstica, anomenada mantell , i un nucli dividit al seu torn en un nucli extern, on es genera el camp magnètic , i un sòlid intern nucli, format principalment per ferro i níquel . Tot i això, tot el referent a la composició de la part interna de la Terra continua sent una teoria indirecta, és a dir, que no té verificació i observació directa.

Són importants les influències que s’exerceixen sobre la Terra des de l’espai exterior. De fet, la Lluna es troba a l’origen del fenomen de les marees , estabilitza el desplaçament de l’eix terrestre i ha modificat lentament la durada del període de rotació del planeta, alentint-la; un bombardeig de cometes durant les fases primordials va jugar un paper fonamental en la formació dels oceans i en un període posterior alguns impactes d' asteroides van provocar canvis significatius en les característiques de la superfície i van alterar la seva vida actual.

El símbol astronòmic de la Terra és un cercle amb una creu al seu interior ⊕ i ocasionalment també ♁: la línia horitzontal representa l’ equador i la vertical un meridià .

Etimologia

El terme "terra" deriva de l'homòleg llatí terra , que probablement era originalment (materia) tersa , és a dir , sec, àrid, relacionat amb el verb torreo present en "tòrrid"; De l' indoeuropeu tars- arrel amb el significat d'estar sec, assecat fins que es troba en el sànscrit trsyami, al alemany Durst, al Anglès set i al grec τερσαίνω.

Història de la Terra

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: Història de la Terra .
La Terra vista des de la Lluna .

Els científics han estat investigant des de fa segles per reconstruir la història de la Terra. Segons les hipòtesis més actualitzades, la Terra i els altres planetes del Sistema Solar es van formar fa 4.5400 milions d’anys. [11] Inicialment liquat, el planeta es va refredar gradualment per formar una escorça de terra cada vegada més granítica , similar a l'actual. La Lluna es va formar poc després, probablement a causa de l'impacte entre la Terra i un protoplaneta conegut com a Theia , de la mida de Mart i que té aproximadament un 10% de la massa de la Terra. [12] [13] En la col·lisió entre els dos cossos, part de la massa d'aquest petit cos celeste es va unir a la Terra i una porció va ser expulsada a l'espai i va sobreviure prou material per formar un satèl·lit en òrbita.

L’activitat volcànica, molt més gran que l’actual, va produir l’ atmosfera primordial, molt rica en diòxid de carboni . La condensació del vapor d’aigua va produir els oceans. [14] Fa uns 3.500 milions d’anys va néixer la primera forma de vida. [15]

El desenvolupament de la fotosíntesi va permetre que algunes formes de vida absorbissin l’energia solar; l'oxigen , un producte residual de la fotosíntesi, es va acumular a l'atmosfera i va crear una capa d' ozó (una forma d' oxigen molecular [O 3 ]) a l'atmosfera superior. La incorporació de cèl·lules més petites a les més grans va provocar el desenvolupament de cèl·lules més complexes que les cèl·lules procariotes , anomenades eucariotes . [16] Protegides per la capa d'ozó que impedia que els raigs ultraviolats , nocius per a la vida, passessin per l'atmosfera, les diverses formes de vida van colonitzar la superfície de la Terra. [17]

L’estructura geològica primordial de les microplates continentals es va desplaçar cap a una agregació primària, formant continents que de tant en tant es van fusionar per formar un supercontinent . Fa uns 750 milions d’anys, Rodinia , el primer supercontinent conegut, va començar a dividir-se en continents més petits; els continents es van reunir més tard per formar Pannotia (fa 600–540 milions d'anys) i finalment Pangea, que es va dividir en continents més petits fa uns 180 milions d'anys [18] establint les bases de la situació geogràfica moderna.

Des del 1960 s’assumeix que diverses èpoques glacials fa entre 750 i 580 milions d’anys, durant el neoproterozoic , cobrien la major part del planeta amb gel. Aquesta hipòtesi, encara no acceptada per tota la comunitat científica, es coneix com la Terra de la Bola de Neu i deu un interès especial al fet que va precedir l'explosió cambriana , quan van començar a proliferar les formes de vida pluricel·lulars. [19]

Després del Cambrià, fa uns 530 milions d’anys, hi ha hagut cinc extincions massives . [20] L'últim d'ells, que es va produir fa 65 milions d'anys i probablement causat per una col·lisió de meteorits, va provocar l'extinció de dinosaures i altres animals, inclosos els ammonoides , però va estalviar alguns petits animals, com ara mamífers, que van prendre el domini en el següent punt. Els mamífers es van diversificar més tard, fins que un animal africà, semblant a un mico , va guanyar la capacitat de mantenir una posició vertical. [21] Aquesta evolució va alliberar els braços i les mans de la tasca de caminar, va permetre l'ús d'eines, va fomentar la comunicació per proporcionar una millor nutrició i va crear les condicions per al desenvolupament d'una àrea cerebral més gran. El desenvolupament de l' agricultura i la civilització van permetre als humans donar forma a la Terra en tan poc temps com cap altra forma de vida podia, [22] influint tant en la naturalesa com en la quantitat d'altres formes de vida.

La recent fase de les edats glacials va començar fa uns 40 milions d’anys i es va intensificar durant el Plistocè , fa uns 3 milions d’anys. Les regions polars han estat sotmeses a diversos cicles de glaciacions i desglaços, que es van produir cada 40-100.000 anys. L'última d'aquestes fases va acabar fa 10.000 anys, deixant el planeta en una situació morfo-climàtica bastant estable fins als nostres dies. [23]

Edat de la Terra

Els models químics basats en l’abundància actual d’ isòtops radioactius amb temps de desintegració molt llargs i l’anàlisi compositiva de material indiferenciat dels meteorits i la Lluna daten la formació de la Terra fa 4.545 milions d’anys. La principal dificultat per determinar l’edat de la Terra està relacionada amb el fet que cap roca emergent actualment al planeta no té aquesta edat; això es deu a la naturalesa fluida o plàstica de la totalitat de l’escorça terrestre durant els primers mil milions d’anys més o menys. A més, els processos de diferenciació magmàtica van separar els diversos elements en aquesta primera fase, concentrant només alguns d'ells a l'interior de l'escorça terrestre. Aquest fraccionament dificulta l'establiment del contingut inicial exacte d'alguns geocronometres i, per tant, no és possible calcular les abundàncies inicials exactes.

Les roques més antigues que es troben al planeta són les roques continentals, que es troben als cratons i tenen una edat de 4.100 milions d’anys. La major part de l’escorça oceànica és més jove, perquè es recicla contínuament mitjançant mecanismes relacionats amb la tectònica de plaques : les roques més antigues d’aquest tipus d’escorça són juràssiques i tenen una antiguitat de 100 milions d’anys.

Clair Patterson va determinar l’edat de la Terra el 1953 mitjançant mètodes radiomètrics relacionats amb la desintegració de l’ urani . [24]

Característiques físiques

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: Geofísica .

La Terra és la més gran tant en mida com en massa dels quatre planetes terrestres (juntament amb Mercuri , Mart i Venus ), compostos principalment de roca i silicats; aquest terme s’oposa al dels gegants gasosos , planetes pertanyents al sistema solar exterior . També entre els planetes terrestres és el que té més densitat, més gravetat i més camp magnètic . [25]

Formulari

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: Figura de la Terra .

La forma de la Terra és similar a un esferoide oblat . Més exactament, es diu que és un geoide , un sòlid que per definició té la forma de la Terra. Un geoide és molt similar a un el·lipsoide generat per la rotació d’una el·lipse , anomenada el·lipsoide de referència , al voltant del seu eix menor respecte al qual el geoide té una desviació màxima de 100 metres.

El diàmetre mitjà de l’el·lipsoide de referència és d’aprox 12 742 km , per més aproximadament que es pugui definir com a 40 009 km / π, ja que el metre es va definir originalment com a 1/10 000 000 de la distància entre l’ equador i el pol nord que passava per París . [26]

La rotació de la Terra és la causa de la protuberància equatorial que resulta en un diàmetre equatorial de 43 km més gran que el polar. [27] Les principals desviacions locals a la superfície són: Mount Everest , amb 8 848 m sobre el nivell local del mar i la Fossa delle Mariana , amb 10 924 m per sota del nivell local del mar. Si compareu la Terra amb un el·lipsoide perfecte, tindrà una tolerància d’aproximadament una part a 584, o un 0,17%, que és inferior al 0,22% de tolerància permesa a les boles de billar . [28] A més, a causa de la presència de la protuberància, el lloc més llunyà del centre de la Terra es troba actualment a la muntanya Chimborazo, a l' Equador . [29]

Geosfera

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: Geosfera .
Model de capes de terra.png

L’interior de la Terra, també anomenat geosfera , està format per roques de composició i fase diferents (principalment sòlides, però de vegades també líquides). Gràcies a l’estudi dels sismogrames , l’interior de la Terra s’ha considerat subdividit en una sèrie de petxines; de fet, s'ha observat que les ones sísmiques experimenten fenòmens de refracció quan creuen el planeta. La refracció consisteix a modificar la velocitat i la trajectòria d’una ona quan es transmet a un medi amb densitat diferent. Així, va ser possible detectar superfícies en profunditat en les quals es produeix una acceleració sobtada i una desviació de les ones i, a partir d’aquestes quatre zones esfèriques concèntriques, s’han identificat: l’ escorça , el mantell , el nucli extern i el nucli intern .

L’interior de la Terra, com el dels altres planetes terrestres , es divideix químicament en una escorça formada per roques bàsiques a àcides, un mantell ultra-bàsic i un nucli terrestre compost principalment per ferro. El planeta és prou gran per tenir un nucli diferenciat en un nucli intern sòlid i un nucli extern líquid que produeix un camp magnètic feble a causa de la convecció del seu material elèctricament conductor. La capacitat elèctrica de la Terra es compleix 710 μF , força petit per la seva mida. [30] Des del punt de vista de les propietats mecàniques, l’escorça i la porció superior del mantell formen la litosfera , rígida i una porció intermèdia del mantell, que en cert sentit es comporta com un fluid enormement viscós, constitueix l’ astenosfera .

El material de l’astenosfera aboca contínuament a la superfície a través dels volcans i les dorsals oceàniques, però no conserva la composició original perquè està sotmès a una cristal·lització fraccionada .

El següent diagrama resumeix les profunditats, la característica principal per a la definició de les diverses petxines que componen la Terra i la seva densitat:

Profunditat (km) Porció terrestre Propietat Densitat
g / cm³
0-60 Litosfera : varia entre 5 km i 120 km; inclou l'escorça i la part més superficial del mantell superior . físic -
0-35 Escorça : varia entre 5-10 km de l’oceànic, fins a 30-70 km de la continental. química 2.2-2.9
35-60 Mantell de la litosfera o litosfera densa: part superficial del mantell superior. físic 3.4-4.4
35-2900 Capa terrestre físic i químic 3.4-5.6
100-700 Mantell superior , del qual la part superficial està associada a la litosfera. La part més gruixuda s’anomena astenosfera , que fa entre 100 i 250 km de gruix. La part inferior es defineix com la "zona de transició" cap al mantell superior, o mesosfera , que no s'ha de confondre amb la capa atmosfèrica homònima . físic -
700-2900 Mantell inferior , d’uns 2000 km de gruix. físic -
2900-5100 Nucli extern físic i químic 9.9-12.2
5100-≈6375 Nucli intern físic i químic 12.8-13.1

Propietats fisicoquímiques de la geosfera

Taula dels òxids de l'escorça terrestre de FW Clarke
Composta Fórmula
diòxid de silici SiO 2 59,71%
òxid d'alumini A 2 O 3 15,41%
òxid de calci CaO 4,90%
òxid de magnesi MgO 4,36%
òxid de sodi Na 2 O 3,55%
òxid de ferro FeO 3,52%
òxid de potassi K 2 O 2,80%
triòxid de diiron Fe 2 O 3 2,63%
aigua H 2 O 1,52%
Diòxid de titàni TiO 2 0,60%
anhídrid fosfòric P 2 O 5 0,22%
Total 99,22%

La massa de la Terra és aproximadament 5,98 × 10 24 kg o gairebé 6000 bilions de tones. Augmenta amb el temps a un ritme de 10 7 kg / any a causa de la captura de material còsmic. [31]

Consta principalment de [32]

Es creu que el nucli consisteix principalment en ferro (88,8%) amb petites quantitats de níquel (5,8%) i sofre (4,5%). [33]

El geoquímic FW Clarke ha calculat que poc més del 47% de l’escorça terrestre està formada per oxigen. Els components més habituals estan representats per òxids ; el clor, el sofre i el fluor són les úniques excepcions importants, tot i que la seva presència total a les roques és inferior a l’1%. Els òxids principals són els silicats , l’alumini, el ferro, el calci, el magnesi, el potassi i els òxids de sodi. Els silicats són el component àcid de l’escorça terrestre i constitueixen tots els minerals principals de les roques intrusives . Analitzant 1672 mostres de tot tipus de roques, Clarke va deduir que el 99,22% d’elles estaven compostes només per onze òxids (vegeu la taula de la dreta), mentre que els components restants només eren presents en quantitats molt petites. [34]

La temperatura a l'interior de la Terra augmenta amb un gradient geotèrmic d'aproximadament 25 ° C / km a l'escorça, un gradient que després disminueix a 0,7 ° C-0,8 ° C / km a les altres zones. La temperatura arriba als 5 270 K (5 000 ° C ) i la pressió arriba 3 600 kbar a la porció del nucli interior. La calor interna es va generar en part durant la formació del planeta i des de llavors es va generar calor addicional per la desintegració radioactiva dels isòtops d’ urani , tori i potassi . La calor transmesa des de l'interior cap a l'exterior del planeta deriva dels moviments convectius del mantell encara que, en ser les roques mal conductors tèrmics, només representa una vint-i-mil·lèsima part de l'energia que el planeta rep del Sol.

La densitat mitjana de la Terra és 5,515 g / cm³ , cosa que el converteix en el planeta més dens del sistema solar. No és constant, però creix amb la profunditat creixent. A l’escorça terrestre de la qual passa De 2,2 a 2,9 g / cm³ per augmentar progressivament al mantell, amb una densitat que oscil·la entre 3 i 5,6 kg / dm³, fins a assolir valors d'entre 9 i 13,5 kg / dm³ al nucli. [35]

Plaques tectòniques

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: tectònica de plaques .
1 - Astenosfera
2 - Litosfera
3 - Punt calent
4 - Escorça oceànica
5 - Placa en subducció
6 - Escorça continental
7 - Zona de rift continental (nou marge de la placa)
8 - Placa amb marge convergent
9 - Placa amb marge divergent
10 - Placa a la vora de la transformada
11 - Volcà escut
12 - Dorsal oceànica
13 - Marge de placa convergent
14 - Capa de volcans
15 - Illa Arco
16 - Placa
17 - Astenosfera
18 - Fossa
Mapa de les plaques tectòniques de la Terra

D'acord amb la tectònica de plaques , que ara és acceptada per gairebé tots els experts en ciències de la terra, la seva zona més externa es divideix en dues parts: la litosfera , que comprèn l' escorça terrestre i la part més superficial del mantell superior, i l' astenosfera que forma la part més interna i la part més profunda del mantell. L’astenosfera es comporta com un líquid sobreescalfat que provoca el moviment de les plaques litosfèriques i és extremadament viscós . [36]

La litosfera flota bàsicament sobre l’astenosfera i es divideix en el que comunament s’anomenen plaques tectòniques . Aquestes plaques són segments rígids que es mouen relatius entre si segons tres tipus de moviment: convergents, divergents i transformats. Un darrer tipus de moviment es produeix quan dues plaques es mouen lateralment entre si, a causa d’una falla de lliscament de cop .

El planeta es va modelar pels moviments d’aquestes plaques, alternant moments en què només hi havia un supercontinent amb situacions similars a l’actual. Hi ha plaques litosfèriques continentals i oceàniques. A més, la col·lisió entre dues o més plaques tectòniques és la base per a la gènesi de les serralades per part de la placa litosfèrica de tipus continental; mentre que la seva divergència pot conduir al naixement d’una dorsal oceànica , per part de la placa litosfèrica oceànica i, per tant, d’una nova escorça. Per tant, els límits entre les plaques tectòniques són zones d’alta activitat geològica i intensos esforços i al llarg d’aquestes es concentren la majoria de les zones sísmiques, amb terratrèmols fins i tot d’alta intensitat, i zones volcàniques .

Les plaques principals són: [37]

Nom de la placa Zona Cobertura
10 6 km² 10 6 milions
Placa africana 61.3 23,7 Àfrica
Placa antàrtica 60,9 23,5 Antàrtida
Placa australiana 47.2 18.2 Austràlia
Placa euroasiàtica 67,8 26.2 Àsia i Europa
Placa nord-americana 75,9 29.3 Amèrica del Nord i nord-est de Sibèria
Placa sud-americana 43,6 16,8 Sud Amèrica
Placa pacífica 103,3 39,9 Oceà Pacífic

Hi ha nombroses plaques menors o menors, entre elles les principals: la placa índia , la placa àrab , la placa del Carib , la placa de Nazca al llarg de la costa occidental de l’Amèrica del Sud i la placa d’Escòcia a l’ oceà Atlàntic . Les plaques que es mouen més ràpidament es troben a les zones oceàniques, amb la placa Cocos a una velocitat de 75 mm / any [38] i la placa del Pacífic a una velocitat de 52-69 mm / any. A l’extrem, la placa més lenta és la placa euroasiàtica , que es mou a una velocitat mitjana d’uns 21 mm / any. [39]

Superfície

Icona de la lupa mgx2.svg El mateix tema en detall: la superfície i la pedosfera de la Terra .

La superfície terrestre pot variar enormement d’un lloc a un altre. Al voltant del 70,8% [40] de la superfície està coberta per aigua; a més, la major part de la plataforma continental es troba per sota del nivell del mar. A la part submergida del planeta hi ha totes les característiques típiques d’un territori muntanyós, inclòs un sistema de dorsals de l’oceà mitjà, volcans submergits, [27] trinxeres oceàniques, canyons submarins, altiplans i planes abissals. El 29,2% restant sorgit consisteix en muntanyes, deserts, planes, altiplans i altres zones geomorfològiques menors. La superfície planetària canvia constantment segons els temps geològics a causa dels moviments de les diverses plaques tectòniques i de l’ erosió ; a més, les seves característiques geogràfiques, creades o deformades pels moviments tectònics, estan sotmeses a influències meteorològiques (pluja, neu, gel, vent), a diversos cicles tèrmics (congelació / desglaç a les zones alpines, alt rang de temperatura diària en el cas dels deserts) ) i a l'acció química. Finalment, també s’inclouen esdeveniments importants com les glaciacions i els impactes meteòrics en la modelització del planeta. Durant la migració de dues plaques tectòniques continentals, l’escorça oceànica es subdueix per sota dels marges d’aquesta última. Al mateix temps, a causa de l’aflorament del material del mantell , es genera nova escorça oceànica al llarg de marges divergents a les dorsals de l’oceà mitjà .

Mapa de la terra que representa altituds i batimetria . Dades del National National Geophysical Data Center (NGDC) [41]

Aquest cicle substitueix contínuament el material de l'escorça oceànica en un procés que ha portat a tenir una antiguitat inferior a 100 milions d'anys. S’estima que la placa oceànica més antiga, situada al Pacífic occidental , té una antiguitat d’uns 200 milions d’anys. A tall de comparació, l’escorça continental més antiga, datada gràcies a la presència de fòssils, té uns 3.000 milions d’anys. [42] [43]

Els moviments subductius de les diverses plaques estan regulats per contrastos de densitat; de fet les plaques continentals estan formades per roques menys denses, sobretot per roques intrusives com el granit i les andesites , mentre que les oceàniques estan formades per roques efusives , principalment basàltiques . Aquesta diferència constitutiva explica per què en el contrast entre dues plaques de tipus diferents sempre és l’oceànica la que entra en subducció. Un desenvolupament diferent té el cas en què les dues plaques pertanyen al mateix tipus, per al qual intervenen factors més sensibles com els esforços i les direccions de moviment.

Les roques sedimentàries es poden trobar en ambdós tipus d’escorça en casos favorables a la seva col·locació. Es formen per l'acumulació de sediments d'una manera que sovint és tan identificable, quan hi ha una estratificació , que pot retrocedir en el temps a les condicions presents en el moment de la formació de cada capa i a l'evolució d'aquestes condicions cap al present. A més, les roques sedimentàries són les úniques on es poden trobar fòssils , essencials per a una datació precisa de la pròpia roca i per obtenir informació paleoambiental sobre el clima, la geografia, la fauna i la flora presents en aquell moment. En aquestes roques es busquen i s’exploten pràcticament tots els jaciments principals d’hidrocarburs i carbonífers.

Al voltant del 75% de tota la superfície dels continents està coberta per sediments, tot i que només formen aproximadament un 5% de l’escorça. [44] El tercer tipus de roca present al planeta, després de les volcàniques intrusives i efusives i les sedimentàries , és el de les roques metamòrfiques . Deriven de la transformació de roques preexistents de qualsevol tipus mitjançant la influència de pressions elevades, altes temperatures o ambdues 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Luna .
Nome Diametro Massa Semiasse maggiore Periodo orbitale
Luna 3 474,8 km 7,349 × 10 22 kg 384 400 km 27 giorni 7 ore 43,7 minuti

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 .

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Geografia

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Geografia .
America settentrionaleAmerica centraleAmerica meridionaleCaraibiAntartideOceano PacificoOceano atlanticoGroenlandiaMar glaciale articoAfricaMar mediterraneoEuropaAsiaOceano indianoOceaniaterra
Informazioni sull'immagine

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 .

Oceani [70]
Dati fisici Atlantico Indiano Pacifico
Superficie (km²) 106 100 000 (29,38%) 74 900 000 (20,74 %) 179 700 000 (47,76%)
Profondità massima (m) 9212 ( Fossa di Porto Rico ) 7450 ( Fossa di Giava ) 10 911 ( Fossa delle Marianne )
Profondità media (m) 3314 3900 4049
Salinità 3,6 % 2,5 % 3,5 %
Temperatura media della sup.) 17 °C 17 °C 16 °C
Valore (%) rispetto alla sup. terrestre 18 % 17,8 % 26 %
Valore (%) rispetto alla sup. oceanica 25,4 % 25,5 % 49,4 %
Continenti [70]
Dati fisici Africa America sett. e cent. America merid. Asia Europa Oceania
Superficie (km²) 30 309 677 (20,35%) 24 244 643 (16,27%) 17 846 012 (11,98%) 43 869 576 (29,45%) 10 522 176 (7,06%) 8 945 724 (6,00%)
Altitudine massima (m) 5895 ( Kilimangiaro ) 6194 ( Monte Denali ) 6962 ( Monte Aconcagua ) 8848 ( Monte Everest ) 4810 ( Monte Bianco ) 5642 ( Monte El'brus ) [71]

4884 ( Monte Puncat Jaya )
Altitudine media (m) 750 720 590 960 340 340
Depressione mass. (m) −150 ( Lago Assal ) ( Gibuti ) −86 ( Valle della Morte ) −42 (Salinas Chicas) ( Argentina ) −395 ( Mar Morto ) −28 ( Mar Caspio ) −12 ( Lago Eyre )
Sviluppo costiero (km) 30 500 72 500 28 700 73 000 38 000 19 500
Sup. desertica (km²) 9 200 000 100 000 900 000 3 300 000 1 500 000

Clima e tempo atmosferico

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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:

Utilizzo del suolo Percentuale
Terreno arabile 13,13% [78]
Coltivazioni permanenti 4,71% [78]
Pascoli permanenti 26%
Foreste e terreni boschivi 32%
Aree urbane 1,5%
Altro 30%

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

AmericheEuropaAsiaOceaniaOceaniaAfricaAntartideContinentes.png

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

Magnifying glass icon mgx2.svg 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

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    ,
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