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ERDE
Der dritte Planet von der Sonne aus. Aus Sicht der Astronomie gehört die Erde zu der Gruppe erdähnlicher Planeten, zu der auch Merkur, Venus und Mars gehören. Oft wird der Ursprung, die Struktur und die Entwicklung der Erde mit dieser Gruppe sowie dem Mond verglichen.
Sie besitzt als einziger Planet riesige Ozeane flüssigen Wassers. Das komplexe Zusammenspiel zwischen Ozeanen, Atmosphäre und der Planetenoberfläche bestimmt das Energiegleichgewicht und den Temperaturbereich. Wolken bedecken im Schnitt 50% der Erde, und der Wärmestau innerhalb der Atmosphäre (Treibhaus-Effekt) läßt die mittlere Temperatur um über 30 °C ansteigen.

Der innere Aufbau der Erde
Der innere Aufbau der Erde kann grafisch dargestellt werden. Die Zahlen und Daten sind allerdings nicht immer ganz gesichert, und der physikalisch-chemische Zustand des Erdkerns wird von einigen Autoren etwas unterschiedlich beurteilt. Meist wird zwar angenommen, es handele sich um einen Kern aus Nickel (Ni) und Eisen (Fe), daher die Bezeichnung Nife-Kern. Andere Theorien sprechen von Olivin, einem Magnesium-Eisen-Silikat oder sogar Wasserstoff und Helium, die auch die Hauptbestandteile der Sonne sind und unter komprimiertem Zustand im Erdinnern vorhanden sein sollen. An der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel ist vermutlich auch die Zone, in der der Erdmagnetismus entsteht.

Legende

a  innerer Erdkern (Nife-Kern, 5150-6370 km), Temperatur von 7000 bis 6300 K, Dichte von 12,8 bis 13,1 g/cm³, Druck von 330 bis 360 GP (Giga Pascal) b äußerer Erdkern (2800 - 5150 km), Temperatur von 6300 bis 5000 K, Dichte von 5,62 bis 12,8 g/cm³, Druck von 13 bis 330 GP c innerer Erdmantel (1000 - 2800 km) Temperatur von 5000 bis 2500 K, Dichte von 4,68 bis 5,62 g/cm³, Druck von 13 bis 39 GP (Giga Pascal) d Übergangsschicht (410 - 1000 km) Temperatur von 2500 bis 2000 K, Dichte von 3,63 bis 4,68 g/cm³, Druck von 14 bis 39 GP (Giga Pascal) e äußerer Erdmantel (33 - 410 km) Temperatur von 2000 bis 730 K, Dichte von 3,63 bis 3,32 g/cm³, Druck von 0,9 bis 14 GP (Giga Pascal) f Erdkruste (bis 33 km Tiefe) Temperatur 730 K, Dichte 3,32 g/cm³, Druck 0,9 GP (Giga Pascal)

Der innere Aufbau der Erde

Erdmagnetismus
Die Stärke des irdischen Magnetfeldes ist mit 50 µT (Mikrotesla) nicht gerade sehr hoch. Doch stellt sich eine magnetisierte und frei bewegliche Nadel leicht in Richtung der Feldlinien ein. Die inklination i ist dabei die Neigung der Magnetnadel gegen die Horizontalebene, die Deklination D oder »Mißweisung der Kompaßnadel« die Abweichung zwischen der magnetischen und der geographischen Nordrichtung.
Das Erdmagnetfeld ist langfristigen Änderungen unterworfen. Auch fallen die magnetischen Pole nicht mit den Rotationspolen zusammen. Vielmehr liegt der magnetische Nordpol auf den Pary Islands vor der nordamerikanischen Eismeerküste bei etwa 751/2° nördl. Breite und 1001/2° westl. Länge; der magnetische Südpol ist bei etwa 671/2° südl. Breite und 140° östl. Länge im Wilkes-Land (für 1970). Die magnetischen Pole verschieben sich mit der Zeit. Und damit erfahren Inklination und Deklination für bestimmte Erdorte ständig Änderungen. Für Göttingen betrug z.B. die Deklination im Jahre 1830 noch -19°, d. h. die Kompaßnadel zeigte um diesen Winkelbetrag von der geographischen Nordrichtung verschoben nach Westen. Im Jahre 1986 verlief die Agone, d. h. die Linie, auf der die Deklination gerade Null ist, etwa von Stralsund über Brandenburg, Leipzig, Zwickau, Chiemsee nach Venedig. Sie wandert z. Zt. pro Jahr um etwa 15 km nach Westen. Die Linien gleicher Deklination nennt man Isogonen. Die Hauptquelle des erdmagnetischen Feldes liegt zwar in elektrischen Strömen im Erdinnern, zum geringeren Teil aber auch in Strömen der Ionosphäre (s. u.). Da deren Zustand von der Sonnenaktivität abhängt, besteht auch ein enger Zusammenhang zwischen dieser und der erdmagnetischen Unruhe. Es gibt erdmagnetische Stürme, die sich u. a. in einem »Zittern der Kompaßnadeln«, d. h. einer Schwankung der Deklination bemerkbar machen.
Das gesamte die Erde umgebende Magnetfeld bildet die sog. Magnetosphäre, die an der Magnetopause zu Ende ist. In Richtung zur Sonne reicht die Magnetosphäre, bedingt durch den Sonnenwind, nur 10 Erdradien weit, während sie in der Gegenrichtung sehr viel tiefer in den Raum hinausreicht.

Der Aufbau der Erdatmosphäre
In der Troposphäre unserer Lufthülle spielen sich praktisch alle Wettervorgänge ab. Insbesondere finden sich auch hier die Wolken. Die bodennächsten Luftschichten sind dabei besonders für die Luftunruhe verantwortlich, die sich in der Szintillation, dem Funkeln der Sterne, bemerkbar macht und die Bildqualität bei Fernrohrbeobachtungen erheblich beeinträchtigt.

In der Stratosphäre herrscht bereits größere Ruhe, so daß man von dort aus mit Ballonteleskopen z. B. wesentlich schärfere Sonnenaufnahmen erhält. Ab etwa 30 km Höhe wird auch allmählich das Ultraviolett erforschbar. Dasselbe gilt für die Infrarotstrahlung, die teilweise sogar schon von hohen Bergen, sowie mit Flugzeugen erreichbar wird.

Die Ionosphäre besteht aus einzelnen Schichten, in denen Elektronen angereichert sind. Sie werden bei der Absorption energiereicher Röntgenstrahlung sowie der kurzwelligsten Ultraviolettstrahlung der Sonne in der Hochatmosphäre gebildet. Die ionosphärischen Schichten sind für die Ausbreitung der Kurzwellen (Wellenlänge 10 bis 100 m) verantwortlich. Sie werden vor allem an der F1- und F2-Schicht reflektiert und kommen wieder zur Erdoberfläche zurück. Dort gelangen sie erneut reflektiert an die Ionosphäre und breiten sich im Zickzackkurs um die ganze Erde aus. Allerdings ist die Ausbreitung der Kurzwellen in der Praxis noch abhängig von Wellenlänge, Tages- und Jahreszeit sowie Sonnenaktivität.

Legende: Beim Klick auf das Bild gibt es dieses Schema im Großformat a Grenze der Exosphäre - ca. 700 km Höhe b Satellit c Thermosphäre - bis etwa 500 km Höhe d Polarlichter und Ionosphärenstürme durch "Ausblasen" der F2-Schicht der Ionosphäre durch starke Teilchenströme von der Sonne e Meteor f Ionosphäre - stark ionisierte Schichten zwischen 50 und 300 m Höhe g Mesosphäre - bis 100 km h Stratosphäre - bis 50 km i Troposphäre - bis ca. 10 km j Ultraviolette (UV) Strahlung k Polarlichter in Form wandernder Ionenwolken in Es-Schicht der Ionosphäre l Ozonschicht schluckt UV-Strahlung m Wetterballon

Erdatmosphäre

Die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre (für trockene Luft am Erdboden):
78,084 Vol. % molekularer Stickstoff
20,9476 % molekularer Sauerstoff
0,934 Argon
0,0314 Kohlendioxid
0,001818 Neon
0,000524 Helium
0,0002 Methan
0,000114 Krypton
0,00005 Wasserstoff
0,00005 Stickstoffoxid
0,0000087 Xenon
< 0,00001 Schwefeldioxid
< 0,000007 Ozon
und Spuren von Stickstoffdioxid, Ammoniak, Kohlenmonoxid und Iod.

Die Atmosphäre, die Lufthülle der Erde, ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen, deren Dichte zwischen der der Venus und des Mars liegt.

Die große Sauerstoffkonzentration, deren Ursprung 2.000 Millionen Jahre zurückliegt, ist eine direkte Folge des Pflanzenbewuchses. Der Sauerstoff ermöglicht die Bildung der Ozonschicht in großen Höhen, die die Oberfläche vor der tötlichen UV-Strahlung der Sonne schützt.

Entstehung der Erde Legende a Die Erde entstand vor ca. 4,6 Mrd. Jahren b Durch Gas- und Wasserdampfabgabe der sich abkühlenden Erde bildete sich eine Atmosphäre c Ströme rot glühender Lava überzogen die Erdoberfläche d Vor etwa 4 Mrd. Jahren besaß die Erde eine feste Gesteinskruste e Vor etwa 3,9 Mrd. Jahren bildete sich Oberflächenwasser

Entstehung der Erde

Die Erde entstand vor etwa 4,6 Mrd. Jahren vermutlich durch Zusammenballung winziger kosmischer Staubteilchen aus einer gewaltigen Gas- und Staubwolke. Der Klumpen wuchs durch aufprallende Materieteilchen immer weiter. Unter anderem gelangte Eis vom Rande des Sonnensystems auf die Erde.
Zuerst war sie rot glühend und ihre Oberfläche eine wogende Masse von rauchenden Vulkanen. Doch langsam kühlte sie sich ab, ihre Atmosphäre klarte auf, Regen fiel und bildete Meere. Vor etwa 3,6 Mrd. Jahren traten die ersten mikroskopisch kleinen sLebensformen auf. Vor etwa 3 Mrd. Jahren bildeten sich riesige Landmassen. diese Kontinente haben ihre Gestalt und ihre Lage auf dem Erdball sowie ihre Oberfläche im Laufe der Zeitgeschichte ständig verändert. Als Blaualgen (Cynobakterien) und später einfache Pflanzen entstanden und sich vermehrten, reicherten sie die Atmosphäre mit Sauerstoff an, die Grundlage der Entwicklung höherer Lebensformen.Nach 4 Mrd. Jahren Präkambrium begann mit dem Paläozoikum (Erdaltertum) der Aufstieg des Lebens auf der Erde.

Mittlerer Sonnenabstand		1,0 AE = 149.600.000 km
Oberflächentemperatur		-51 bis 48 °C
Umlaufzeit		365,256 Tage
Reziproke Masse		328.900
Masse (Erde = 1)		1,000
Masse (g)		5,9742 x 1027
Durchmesser		12.760 km
Äquatorradius (Erde = 1)		1,000
Äquatorradius (km)		6.378
Ellipzität		0,0034
Mittlere Dichte (g/cm3)		5,515
Oberflächenbeschleunigung am Äquator (m/s²)		9,78
Fluchtgeschwindigkeit am Äquator (km/s)		11,2
Siderische Umdrehungszeit am Äquator		23,9345 Stunden
Neigung des Äquators zur Umlaufsbahn		23°,45