כדור הארץ

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
כדור הארץ סימול אסטרונומי של כדור הארץ
The Earth seen from Apollo 17.jpg
כדור הארץ בצילום המפורסם של צוות אפולו 17, "The Blue Marble"
מידע כללי
קטגוריה: כוכב לכת ארצי
מיקום: מערכת השמש הפנימית
מאפיינים מסלוליים
מרחק ממוצע מהשמש: 149,597,887 ק"מ
(1.000,000,112,4 AU)
אפהליון: 152,097,701 ק"מ
(1.016,710,333,5 AU)
פריהליון: 147,098,074 ק"מ
(0.983,289,891,2 AU)
אקסצנטריות: 0.016710219
זמן הקפה: 365.256366 ימים (שנת שמש)
מהירות מסלולית:
- ממוצעת:
- מקסימלית:
- מינימלית:

29.783 ק"מ/שנייה
30.287 ק"מ/שנייה
29.291 ק"מ/שנייה
נטיית מסלול: 0 (נטייה יחסית לשמש 7.25)°
מספר ירחים: 1
מאפיינים פיזיים
רדיוס בקו המשווה: 6,378.137 (בקטבים 6,356.752, ממוצע 6,372.797) ק"מ
שטח פנים: 510,065,600 קמ"ר
מסה: ‎5.9742×1024ק"ג
צפיפות ממוצעת: 5.5153 גרם/סמ"ק
תאוצת הכובד בקו המשווה: 9.7801 מטר/שנייה2, 0.99732 ג'י
זמן סיבוב עצמי: 23.934 שעות
מהירות סיבוב עצמי: 0.46511 ק"מ/שנייה (בקו המשווה)
נטיית ציר הסיבוב: 23.439,281°
אלבדו: 0.367
מהירות מילוט: 11.186 ק"מ/שנייה
טמפרטורת פני השטח:
- מינימום:
- ממוצע:
- מקסימום:

185 קלווין / 88°C−
287 קלווין / 14°C
331 קלווין / 58°C
מאפייני אטמוספירה
לחץ אטמוספירי: 101.325 קילו פסקל
חנקן 78.08%
חמצן 20.94%
ארגון 0.93%
פחמן דו-חמצני 0.038%
אדי מים 1%~

כדור הארץ (או ארץ) הוא כוכב לכת במערכת השמש, השלישי במרחקו מהשמש, והחמישי בגודלו במערכת. הוא נוצר לפני כ-4.54 מיליארד שנים‏[1][2][3][4] וכ-30-20 מיליון שנים לאחר מכן רכש את הלוויין הטבעי היחיד סביבו, הירח.‏[5] כמיליארד שנים לאחר היווצרותו הופיעו בו התאים החיים הראשונים. כיום הוא הגורם השמימי היחיד המוכר לאדם שעליו יש צורות חיים כלשהן.

מידע כללי[עריכת קוד מקור | עריכה]

כדור הארץ הוא כדור הפחוס בקטבים (ספרואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב. כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס לכיוון הקטבים קטן מעט יותר מהרדיוס לכיוון קו המשווה, בקטבים 6,356.8 ק"מ, ובקו המשווה 6,378.1 ק"מ. בהתאמה, היקף כדור הארץ סביב קו המשווה הוא 40,075.016 ק"מ, ואילו סביב קוי האורך צפון-דרום הוא 40,007.86 ק"מ. 29.2% מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר ימים.

כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות משיקית של כ-0.5 ק"מ לשנייה ונע סביב השמש במהירות של כ-29 ק"מ לשנייה. כדור הארץ סובב סביב השמש במסלול אליפטי, כשהשמש מצויה באחד ממוקדי האליפסה, כאשר הנקודה הקרובה ביותר לשמש נקראת פריהליון והנקודה הרחוקה ביותר נקראת אפהליון.

עונות השנה נגרמות בשל ההטיה של ציר הסיבוב של כדור הארץ בזווית של 23.5 מעלות ממישור סיבובו סביב השמש (מישור המילקה), ולכן זווית פגיעת קרני השמש משתנה במשך השנה. כלומר, כאשר כדור הארץ סובב סביב השמש, נטייתו גורמת לכך שבחצי המסלול של סיבוב הארץ סביב השמש חצי הכדור הצפוני מקבל יותר שעות שמש מחצי הכדור הדרומי, כשהאזורים מעבר לחוג הקוטב הדרומי מצויים בחשכה מוחלטת כל הזמן, ובחצי המסלול המשלים של סיבוב הארץ סביב השמש המצב הפוך. משום כך גם אין קיץ וחורף באותו הזמן בחצי הצפוני של כדור הארץ ובחצי הדרומי.

היממה מוגדרת בכדור הארץ על פי צפיית מהלך השמש בשמים, כאשר מחזור אחד של התנועה היומית של השמש על פני כיפת השמים נמדדת באופן הבא: פרק הזמן החולף מצהרי יום אחד למשנהו או בין שני מעברים עוקבים של השמש על קו הצהריים. עם המצאת השעון, נקבע משך היממה ל-24 שעות, אולם זמן זה אינו מדויק ומשתנה בין עונות השנה. על-פי הגדרת היחידה שנייה המקובלת, קיום הזמן שאורך לכדור הארץ להסתובב צירית הוא 23.934 שעות. זמן סיבוב כדור הארץ סביב השמש הוא 365.256366 ימים (365 ימים, 6 שעות, 9 דקות, 10 שניות ו-2 מאיות), זמן זה נקרא שנה.

היסטוריה והיווצרות[עריכת קוד מקור | עריכה]

התאוריה הרווחת כיום היא כי כדור הארץ נוצר לפני כ-4.54 מיליארדי שנים, יחד עם כוכבי הלכת האחרים, מהצטברות של גז ואבק שנותרו בערפילית לאחר היווצרות השמש[6]. הירח נוצר 20 מיליון שנים אחרי כן, כנראה כתוצאה מהתנגשות עם אובייקט בגודלו של מאדים הקרוי תיאה. בתחילה היה כדור הארץ מותך, והשכבה החיצונית של הכדור התקררה, מה שיצר את הקרום החיצוני של כדור הארץ. גזים שנפלטו באותה תקופה ופעילות געשית הביאו ליצירתה של האטמוספירה הראשונית. עם ירידת הטמפרטורה, מים וקיטור החלו להתרכז, וכך נוצרו האוקיינוסים[7]. יבשות נוצרו, נפרדו והתאחדו מחדש, כאשר פני כדור הארץ עוצבו מחדש במהלך מאות מיליוני השנים הבאות, והצטרפו לכדי יצירת יבשת על. לפני 750 מיליוני שנים לערך החלה להתפרק יבשת העל הראשונה הידועה, רודיניה‎. מאוחר יותר היבשות התאחדו שוב ויצרו את פנוטיה (Pannotia). פנוטיה התפרקה גם היא לפני 540 מיליון שנים. לבסוף, יצרו החלקים את פנגיאה, שהתפרקה לפני 180 מיליוני שנים‏[8].

תולדות כדור-הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

מדע הגאולוגיה, עוסק בחקר השינויים שחלו בקרום כדור-הארץ, הגאולוגים מחלקים את תולודות כדור הארץ לעידנים, לתורים, לתקופות ולגילים.

פרקמבריון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן הקדום ביותר, הוא עידן הפרקמבריון ("העידן שלפני הקמבריון"), שנמשך מאז היווצרות כדור-הארץ, לפני 4.5 מיליארדי שנים, ועד לפני 570 מיליון שנה בערך. הסלעים הקדומים ביותר שנתגלו מעידן זה (שהמדענים הצליחו לקבוע את גילם), הם בני 3.7 מיליארדי שנים. מכאן שאין לנו עדות על 800 מיליוני השנים הראשונות בחייו של כדור-הארץ. לפני 3.5 מיליארדי שנים בערך, נוצרו על פני כדור-הארץ, צורות החיים הראשונות, ולפני 3 מיליארדי שנים בערך, נוצרו סלעי המשקע הקדומים ביותר. הם התהוו מהתלכדות שחק סלעים קדומים יותר, שנוצר עקב הבליה והרבד ביבשה או במים. סלעי הפריקמבריון עשירים במחצבים, כגון במרבצי ברזל, ניקל, נחושת וזהב, יותר מסלעים מאוחרים יותר.

פליאוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן שבא לאחר עידן הפרקמבריון, הוא עידן הפליאוזואיקון ("עידן החיים הקדום"), נמשך כ-300 מיליוני שנים, עד לפני 250 מיליון שנה בערך. שכבות הסלע מעידן הפליאוזואיקון כוללות שרידי דגים ודו-חיים. בסוף העידן, הופיעו ראשוני הזוחלים. רוב מרבצי הפחם, שהם שרידיהם של צמחים, נוצרו בעידן זה. הוא נחלק לשישה תורים.

קמבריון[עריכת קוד מקור | עריכה]

הקדום מבין ששת התורים של הפליאוזואיקון הוא הקמבריון (על שם קמבריה, שמה הלטיני של וילס, שבה נחקרו סלעים מתור זה). תור הקמבריון נמשך כ-70 מיליון שנה.

מזוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן שבא לאחר עידן הפליאוזואיקון, הוא עידן המזוזואיקון ("עידן החיים האמצעי"), נמשך כ-180 מיליוני שנים והסתיים לפני 65 מיליון שנים בערך. הוא נחלק לשלושה תורים: תור הטריאס, תור היורה ותור הקרטיקון. בעידן זה - נוצרו היבשות, עוצבו פני ההרים והופיעו לראשונה צמחים בעלי פרחים ועופות. בעידן זה התפוררה גונדוונה הקדומה, היבשת הענקית שהשתרעה ברובה במחצית-הכדור הדרומי: אמריקה הדרומית, אפריקה ואוסטרליה - החלו להתעצב כיבשות נפרדות, בתור הקרטיקון נוצרו חלק גדול, מן השכבות המכסות את פני השטח של ארץ-ישראל. עידן המזוזואיקון, היה תקופת שגשוגם של הלטאים הענקיים, ובתוכם גם הדינוזאורים, אך בסופו, כלומר לפני 65 מיליון שנה בערך, הם נכחדו בבת-אחת, מסיבות שאינן ברורות, והמדענים חלוקים בדעותיהם ביחס אליהן.

קנוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

אלה הם יבשות 'לאוראסיה' ו'גונדוונה'. באמצע אפשר לראות את ים 'טתיס'.

העידן החדש ביותר, הקנוזואיקון ("עידן החיים החדשים"), נחלק לשני תורים: תור השלישון (טרציר), שנמשך עד לפני מיליון שנים, ותור הרביעון (קוורטר), הנמשך עד היום. בתור השלישון, נעלם האוקיינוס הקדום טתיס, שהפריד בין יבשות גונדוונה בדרום ללאוראסיה בצפון. קרקעיתו החלה להתרומם, וכך נוצרי רכסי האלפים וההימליה. עם העלמם של הדינוזאורים, החלו לשלוט בכדור-הארץ היונקים]. בארץ-ישראל הרבדו שכבות רבות התקופות הראשונות של תור אטריאס - פליאוקן, האאוקן והאוליקוגן.

תור הרביעון, שהחל כאמור לפני שני מיליוני שנים בערך, נחלק לשתי תקופות - הפליסטוקן וההולוקן. בפליסטוקן הופיעה לראשונה האדם. בפליסטוקן, התחוללו גם ארבע תקופות-קרח, תקופות של התפשטות הקרחונים על-פני חלקים גדולים של אירופה ושל אמריקה הצפונית. בין ארבע תקופות קרח אלה, הפרידו תקופות בין-קרחוניות (אינטרגלציאל), חמות יותר, שבהן חלה נסיגת הקרח. תקופת הקרח האחרונה, הסתיימה לפני 15,000 שנה בערך. בארץ מצויות שכבות מתקופת הפליסטוקן במישור החוף, בעמקי הצפון, בבקעת באר שבע ובנגב המערבי.

הרכב ומבנה כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערכים מורחבים – גאולוגיה, גאוגרפיה

כדור הארץ הוא כדור פחוס קטבים (גאואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים - 6,356 ק"מ, בקו המשוה - 6,378). פחות משליש מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר מכוסים מים. בנוסף למי האוקיינוסים יש גם אחוז קטן של מים ביבשה, בימות, אגמים, נהרות, נחלים ומי תהום.

בכדור הארץ 3 שכבות עיקריות: קרום, מעטפת וגלעין.

השכבה העליונה היא הקרום. עובי הקרום הוא כ-5 ק"מ מתחת לאוקיינוסים ועד 70 ק"מ מתחת לרכסי הרים. הקרום היבשתי עבה וקל והקרום האוקייני דק וכבד

השכבה הבאה היא המעטפת. למעטפת שתי שכבות: המעטפת העליונה היא סלע שלמרות היותו מוצק הוא חם מאוד ועשוי להפוך לנוזל צמיג. סלעי המעטפת התחתונה צפופים יותר בגלל הלחץ הגבוה יותר בעומק זה. עובייה של המעטפת כ-2,800 ק"מ.

הגלעין הוא השכבה הפנימית ביותר. רדיוס הגלעין הוא בערך 3,500 ק"מ. הוא מורכב מניקל ומברזל ונחלק לגלעין חיצוני נוזלי וגלעין פנימי מוצק.

גאולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – גאולוגיה
שקע מריאנה - 10,911 מטר

התצפיות הישירות על הרכב כדור הארץ מוגבלות. התצפיות העמוקות ביותר נעשו רובן במימי השקעים העמוקים בסמוך לשוליים החיצוניים של מדף היבשת המערבי של האוקיינוס השקט, כדוגמת שקע מריאנה (10,911 מטר), השקע העמוק ביותר בעולם. בשנת 2009 נשלחה צוללת בלתי מאוישת לחקור את השקע, אספה שם דגימות קרקע וצילמה את קרקעית האוקיינוס בווידאו.[1]

בשאר חלקי כדור הארץ ניתן לבצע תצפיות במעמקי מכרות ובקידוחי נפט. בכל מקרה המידע המתקבל הוא על חלק קטן מהרדיוס של כדור הארץ שהוא בקירוב 6,370 ק"מ.

ז'ול ורן בספרו מסע לבטן האדמה כבר כפר במידע שיש לנו על מבנה פנים כדור הארץ. הוא טען שהמימצאים שלנו נובעים מניתוח עקיף ולא ממידע ישיר. כך למשל, רק מי שיגיע ממש לבטן האדמה יוכל להוכיח את ההשערה הידועה:

"כי חום האדמה עולה במעלה אחת ככל שאתה יורד 21 מטר במעמקי האדמה. וכך במרכז כדור הארץ החום צריך להיות 360,032 מעלות צלזיוס."

היום משערים כי במרכז הגלעין מגיעה הטמפרטורה ליותר מ-6,000 מעלות צלזיוס. מקור החום הוא כתוצאה משני תהליכים:

1.אנרגיה כבידתית - כוח הכבידה של כדור הארץ עצמו, אשר יוצר לחץ רב והופך לאנרגיית חום, תהליך זה מרכיב כ-20% מהחום הפנימי.

2. דעיכה רדיואקטיבית - האיזוטופים אשר יוצרים את מירב החום הם: אשלגן-40, אורניום-238, אורניום-235, תוריום-232. תהליך זה מרכיב כ-80% מהחום הפנימי. כתוצאה מהעובדה שרוב החום נוצר מדעיכה של איזוטופים רדיואקטיביים, מדענים מאמינים שגרעינו של כדור הארץ הקדום היה חם הרבה יותר, זאת משום שמספר איזוטופים רדיואקטיביים שהיו אז, טרם השלימו את דעיכתם.

מדענים מעריכים שטמפרטורת הגרעין של כדור הארץ הייתה כפולה לפני 3 מיליארד שנה, חום רב זה האיץ מספר תהליכים, כמו טקטוניקת הלוחות, זרמי הערבול, ועוד.

צפיפות כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

כבר היוונים הקדמונים הגיעו למסקנה כי במרכז כדור הארץ קיימת צפיפות חומר גדולה יותר מאשר בקרום כדור הארץ. אם קבוע הכבידה של כדור הארץ הוא 5.5 קילוגרם לליטר‏[9], והצפיפות היחסית של הסלעים על פני כדור הארץ היא 2.7 קילוגרם לליטר בקרוב, הרי במרכז אמור להימצא חומר שצפיפותו עולה על צפיפות סלעי פני השטח. אף אם לוקחים בחשבון את הלחץ של השכבות על פנים כדור הארץ. מכאן המסקנה כי החומרים בפנים כדור הארץ שונים מאלה המצויים על פני כדור הארץ.

מעבר גלים סייסמיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אלו הם גלי רעד אשר עוברים בחומר ומשתחררים ברעידת אדמה או פיצוץ. חקר מדידת הגלים הסייסמיים נעשה באמצעות סייסמוגרף. הגלים הסייסמיים נחלקים לשני סוגים עיקריים:

  1. גלים ראשוניים - אלו הם הגלים הראשונים הנוצרים עקב הזעזוע, והם נקראים גלי לחץ (Pressure waves). התנודה בגלים אלה היא אורכית(אנ'), ומתבטאת בשינויים מחזוריים בצפיפות או בלחץ המים בכיווני התפשטותם, בדומה לתנודות אורכיות המתפתחות בקפיץ, ולגלי קול המתפשטים, למשל, באוויר.
  2. גלים שניוניים - הגלים הבאים כעבור שניות נקראים גלי גזירה (Shear waves). גלים אלה נעים כמו חלקי חבל שמטלטלים אותו, כלומר אלו הם גלי רוחב, בדומה לגלי אור.

לגלים אלה יש מהירות העברה שונה במוצק ובנוזל. הגלים עוברים יותר מהר ככל שהחומר מוצק. מכאן הגיעו למסקנה באשר לחומר המצוי בתוך כדור הארץ. ניתוח מופע הגלים מאפשר לנו לקבל מושג על שלוש השכבות העיקריות בכדור הארץ: קרום, מעטפת וגלעין.

גלעין כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

המבנה הפנימי של כדור הארץ
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – גלעין כדור הארץ

גלעין כדור הארץ (או: ליבת כדור הארץ) הוא החומר הנמצא במרכז כדור הארץ, החל מ-2,890 קילומטר מתחת לפני השטח. סביב הגלעין נמצאת המעטפת וסביב המעטפת נמצא קרום כדור הארץ, כשביניהם מפריד תחום אי הרציפות וייכרט-גוטנברג. רדיוס הליבה הוא בערך 3,500 קילומטר. היא עשויה מניקל ומברזל ומורכבת משכבה חיצונית נוזלית ומליבה פנימית מוצקה. קוטר הגלעין הוא כמחצית מקוטר כדור הארץ, ומסתו 32.4% ממסת כדור הארץ.

מעטפת כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מעטפת כדור הארץ

למעטפת כדור הארץ שתי שכבות: השכבה העליונה היא סלע שלמרות היותו מוצק הוא חם מאוד ועשוי להפוך לנוזל צמיג. הסלע בשכבה התחתונה קשיח יותר וצפוף, בגלל הלחץ היותר גבוה. עובייה של המעטפת כ-2,900 ק"מ. חקר המעטפת מתבצע היום באמצעות בדיקת הלבה שנפלטת מהרי געש. לבה שמקורה בדרך כלל בשכבה העליונה של המעטפת, וכן על ידי ניתוח גלים סייסמיים המשתחררים בעת רעידת אדמה.

קרום כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – קרום כדור הארץ

"קרום כדור הארץ" הוא השכבה החיצונית של כדור הארץ. מתחת לשכבה זו נמצאים המעטפת והגלעין.
בין קרום כדור הארץ לבין מעטפת כדור הארץ, מפריד תחום אי הרציפות מוהורוביצ'יץ'. עובי הקרום הוא כ-5 ק"מ מתחת לאוקיינוסים ועד-60 ק"מ מתחת לרכסי הרים.

הידרוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

המצאות כמות גדולה של מים על פני השטח של כדור הארץ היא מאפיין ייחודי שמבדיל את "הכוכב הכחול" מפלנטות אחרות במערכת השמש. ההידרוספירה של כדור הארץ מורכבת בעיקר מאוקיינוסים, אבל היא מכילה את כל המים שנמצאים על ובפני השטח של הפלנטה, כולל ימות, אגמים, נהרות, ומי תהום עד לעומק של 2000 מטר. המקום התת-מימי הנמוך ביותר הוא Challenger Deep שבשקע מריאנה באוקיינוס השקט בעומק של 10,911 מטרים מתחת לפני הים. העומק הממוצע של האוקיינוסים הוא 3,794 מטרים, למעלה מפי 5 מהגובה הממוצע של היבשות. אם כל האדמה בכדור הארץ הייתה מפוזרת בצורה שווה, היא הייתה בעומק של 2.7 ק"מ מתחת לפני הים.

המאסה של ההידורספרה היא כ-‎1.35×1021‎ ק"ג או כ- 1/4400 מהמסה הכוללת של הפלנטה, ולאוקיינוסים יש נפח של כ-‎1.386×109‎ קילומטרים מעוקבים. כ-97.5% מהמים הם מים מלוחים, וה-2.5% הנותרים הם מים מתוקים. רוב המים המתוקים, כ-68.7% מצויים כיום כקרח.

אטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אטמוספירת כדור הארץ

האטמוספירה של כדור הארץ היא מעטפת של אוויר מסביב כדור הארץ. האטמוספירה מורכבת מכ-78% חנקן, 21% חמצן, 0.934% ארגון, 0.035% פחמן דו-חמצני, וכמויות מזעריות של גזים נוספים, כמו מימן, מתאן, הליום ועוד. כמו כן קיימת כמות כלשהי של מים באטמוספירה, בין 0 ל-7 אחוזים, בהתאם לאזור הגאוגרפי ולאקלים.

התפתחות האטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

האטמוספירה נוצרה בתחילה סביב הגלעין המותך שהיה מרכז כוכב הלכת שלנו (4600 מיליון שנה) והורכבה ממימן, פחמן דו-חמצני ופחמן חד-חמצני. זו לא החזיקה מעמד זמן רב, עקב התפרצות אדירה של חלקיקים טעונים מהשמש שתלשו אותה. לאחר שהקרום החיצוני של כדור הארץ נעשה מוצק, החלה להיווצר אטמוספירה חדשה שהגיעה מגזים שבקעו מהרי געש וממעיינות רותחים. היא הורכבה ממימן, פחמן דו-חמצני, תרכובות חנקן, גופרית דו-חמצנית ואדי מים. יותר מאוחר, התעבו המים וירדו כגשם חומצי שעתיד היה להיהפך לימים והאוקיינוסים של ימינו.

עם הופעתם של התאים החיים הראשונים על כדור הארץ, החמצן היה נדיר באטמוספירה‏[10][11]. בתחילה התאים החיים נשמו נשימה בעזרת ראקציות חימצון נטולות חמצן (נשימה אנאירובית) בלבד, דבר שקיים היום רק ביצורים מעטים‏[12] (אם כי יצורים רבים יכולים לעבור לנשימה זו לזמן מה או בחלק קטן מרקמותיהם‏[13]). נשימת החמצן הופיעה רק בהמשך האבולוציה[14].

לפני שנוצרה - שכבת האוזון, היצורים-החיים חיו רק מתחת לפני-המים, בעומק של כ-10 מטרים. באותו הזמן, בו שנוצרה שכבת האוזון, הופיעו יצורים-חיים, שיש באפשרותם לעשות פוטוסינתזה, יצאו מחוץ למים. נשימת החמצן והגנת האוזון אפשרו לחיים להתפרש על מרבית שטח ועומק הים. עם התפתחות מנגנונים להגנה מהתייבשות, הם התפשטו גם אל היבשה. כיום, רק באזורים מושלגי עד או חסרי גשם, דהיינו מדבר מוחלט, יצורים חיים הינם נדירים.

חלוקת האטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

עובי האטמוספירה הוא 1,000 ק"מ והיא מחולקת למספר שכבות:

  • טרופוספירה - המעטפת הקרובה ביותר לכדור הארץ. בה מתבצעות רוב מזג האוויר ורוב התופעות שמשפיעות עליו. עובי הטרופוספרה הוא כ-12 קילומטרים. ככל שיעלו בה הקור יגבר והאוויר ייעשה יותר ויותר דליל.
  • סטרטוספירה - השכבה הבאה אחרי הטרופוספרה. בניגוד לטרופוספרה, ככל שיעלו החום יגבר וייעשה בלתי נסבל (טמפרטורה החמה ביותר היא 250°C). מטוסים משייטים ברמות הנמוכות של הסטרטוספירה כדי להימנע ממערבולות אוויר וממזג אוויר גרוע המצויות בשכבת הטרופוספרה. עובי הסטרטוספרה הוא כ-38 קילומטרים.
  • מזוספירה - השכבה הבאה אחרי הסטרטוספרה. בה רוב המטאוריטים המגיעים לכדור הארץ מגיעים כבר לשריפה גמורה. עוביה הוא כ-30 קילומטרים.
  • תרמוספירה - השכבה הבאה אחרי המזוספרה. בחלק משכבת התרמוספרה הנקרא "יונוספרה". השם "יונוספרה" נובע מהעובדה שבמהלך תהליך ה"בליעה" הופך חלק מהגז ליונים. גלים אלקטרומגנטיים מוחזרים משכבת היונוספרה לכדור הארץ, תופעה שנוצלה לשם ביצוע תקשורת לטווח ארוך. עוביה כ-370 קילומטרים.
  • אקסוספירה - השכבה החיצונית והגבוהה ביותר של האטמוספירה. שכבה זו שחוסמת את רוב רוח השמש וכך מגנה עלינו. בשכבה זו אין הרבה שימושים בקרב האדם. עובייה כ-550 קילומטרים.

הרכב האטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת בעיקר מחנקן (78%), חמצן (21%), ארגון (0.934%) וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו-חמצני (0.035). ככל שעולים ומתרחקים מכדור הארץ, הולכת צפיפות האוויר ונהיית דלילה יותר.

מעטפת האוזון[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – שכבת האוזון

בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון, המגנה עלינו מפני הקרינה האולטרה סגולה, המגיעה מהשמש. האוזון הוא גז פעיל ובעל מבנה מאוד מיוחד של שלוש מולקולות חמצן המחוברות יחד בזווית של 105 מעלות (זווית שלה נודעת חשיבות רבה). הוא גז פעיל מאוד ולכן רעיל לבני אדם. ראשיתה של שכבת האוזון הוא בתהליך הפוטוסינתזה שעשו צמחים עד שנוצרו מולקולות רבות של אוזון. לשכבת האוזון נודעה חשיבות רבה בשל העובדה שהיא "מסננת" את הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש ולא מאפשרת לכמות גדולה של קרינה לעבור ובכך מאפשרת את החיים על פני האדמה. מכיוון שהיא ממיינת את הקרינה האולטרה סגולה היא כולאת תחתיה את רוב הלחות, הדבר גורם לכך שרוב המשקעים יורדים מגובה של פחות מ-16 קילומטרים.

דרך הפעולה של האוזון היא כזו: אטום חמצן שמקבל כמות רבה מאוד של אנרגיה (קרינה, במקרה דנן), מתפרק ומאחר שהוא פעיל מאד, הוא מתרכב עד מהרה עם מולקולות חמצן אחרות ליצירת אוזון. האוזון יתפרק גם הוא וכך יעצור קרינה, יתפרק ויתרכב וחוזר חלילה. מחזור זה משתבש בנוכחות אטומים של כלור, פלואור או ברום. אטומים אלה, שמקורם טבעי או בפעילות האדם, גורמים להתפרקות האוזון באטמוספירה על ידי התרכבות עם האוזון ליצירת חומרים רעילים שונים. כך, הם פוגעים במחזור זה ו"גונבים" מולקולות של אוזון.

השדה המגנטי[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – השדה המגנטי של כדור הארץ

בגלעין כדור הארץ שוררת טמפרטורה הגבוהה בהרבה מנקודת קירי, הנקודה שבה מתבטלת המגנטיות הטבעית של החומר. לכן משערים שהשדה המגנטי של כדור הארץ, נוצר כתוצאה מהתחככות וסיבוב הגלעין החיצוני הנוזלי על הגלעין הפנימי המוצק, תנועה זו יוצרת זרמים חשמליים, בדומה לדינמו, וכך מתקבל השדה המגנטי של כדור הארץ.

מסלול והסתובבות כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

אנימציה של תנועת כדור הארץ סביב צירו
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – נקיפת ציר כדור הארץ

יחסית לכוכבי השבת, כדור הארץ משלים סיבוב אחד, סביב הציר שמחבר את הקוטב הצפוני לדרומי, בזמן ממוצע של 23 שעות, 56 דקות, ו-4.091 שניות (יום אחד בזמן Sidereal). מכדור הארץ, התנועה העיקרית הנראית של גרמי שמים אחרים (מלבד לוויינים או מטאורים) היא סיבוב כלפי מערב בשיעור של 15 מעלות לשעה או 15 דקות לדקה. דבר זה שקול לקוטר הנראה של השמש או הירח בכל 2 דקות (מכדור הארץ קוטרם נראה זהה).

כדור הארץ מקיף את השמש במרחק של כ-150 מליון ק"מ (ביתר דיוק: מרחק ממוצע של 149,597,870.7 ק"מ, שהם יחידה אסטרונומית אחת), בכל 365.25636 יממות שמש ממוצעות (שנה אחת בזמן Sidereal), אורך הקפה של כ-940 מיליון ק"מ‏[15]. מכדור הארץ נראה שהשמש מבצעת תנועה כלפי שאר הכוכבים של כמעלה אחת ביום (או קוטר ירח או שמש בכל 12 שעות) בכיוון מזרח. בגלל תנועה זו, כדור הארץ חוזר למרידיאן כל 24 שעות בממוצע. מהירות המסלול של כדור הארץ היא בממוצע כ-29 קילומטרים בשנייה, מהירות שבה ניתן לעבור מרחק השווה לקוטר הכדור (כ-12,756 ק"מ) בתוך 7 דקות, ואת המרחק לירח (384,403 ק"מ) בתוך 4 שעות.

בגלל הזווית בין ציר סיבוב הכדור לציר המסלול שלו סביב השמש, השמש משנה את מיקומה בשמים במהלך השנה (יחסית לצופה העומד על הקרקע). עבור צופה בחצי הכדור הצפוני, כאשר הקוטב הצפוני נוטה כלפי השמש, הימים מתארכים והשמש נמצאת במקום גבוה יותר בשמים, דבר שמוביל לטמפרטורות ממוצעות חמות יותר בגלל הגידול בקרינת השמש שמגיעה לפני השטח של הכוכב. כאשר הקוטב הדרומי נוטה כלפי השמש, מתרחש תהליך הפוך ומזג האוויר קר יותר בממוצע. מעל חוג הקוטב, מגיעים למצב קיצוני שבו יש תקופה בה אין כלל לילה או יום (דבר הקרוי ליל קוטב).

הירח[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – הירח
שם קוטר (ק"מ) מסה (ק"ג) תקופת הקפה
ירח 3,474.8 7.349x1022 29 ימים, 7 שעות, 43.7 דקות
כדור הארץ כפי שנראה מהקפת הירח על אפולו 8, 24 בדצמבר 1968.

"הירח", הקרוי לעתים 'לבנה', הוא לווין יחסית גדול, דמוי ארצי, שקוטרו קרוב לרבע מקוטרו של כדור הארץ. זהו הלוויין הגדול ביותר במערכת השמש שלנו, ביחס לכוכב הלכת אותו הוא מקיף. (כארון גדול עוד יותר ביחס לכוכב הלכת הננסי פלוטו.) יתר הירחים במערכת השמש קרויים "ירחים" על שם הירח של כדור הארץ. בשפה מדעית נפוץ לכנותם לוויינים.

המשיכה הכבידתית בין כדור הארץ לירח יוצרת גאות ושפל על כדור הארץ. תהליך דומה על הירח גרם לנעילה הגורמת לאחד מהצדדים של הירח להיות "הצד הנראה". הזמן שבמהלכו הוא מקיף את עצמו שווה לזמן שבו הוא מקיף את כדור הארץ. לכן הוא מציג אותו חלק תמיד לכדור הארץ. חלקים מהצד הנראה מוסתרים לנו על ידי השמש לאורך סיבובו של הירח מה שיוצר את מופעי הירח (זמנים שונים במהלך החודש בהם הירח נראה, בצורת חצי סהר, סהר, כמעט מלא, מלא או ריק.). בתרבויות מסוימות, לימים בהם הירח מלא מיוחסות סגולות מיוחדות.

בשנה רגילה (שמשית) יש כ-12.4 חודשי ירח, מכאן שיש שנים בהן יש מופע של הירח 13 פעמים. לדוגמה, אם המופע הראשון של הירח יהיה בתחילת ינואר, יהיו בנובמבר שני מופעים של הירח. ירח מלא המופיע פעם שנייה באותו חודש לועזי בשנה בה יש 13 מופעי ירח מלא נקרא "ירח כחול" (Blue moon), וזה על מנת להבדילו ממופע ירח המתרחש פעם שנייה באותו חודש לועזי, תופעה המתרחשת בתדירות גבוהה יותר. המושג ירח כחול הוא מקור הביטוי "once in a blue moon", המקבילה האנגלית ל"פעם ביובל".

בגלל המשיכה ההדדית הירח נסוג מכדור הארץ בקרוב ל-38 מ"מ בכל שנה. לאורך מיליוני שנים שינויים זעירים כאלה, והתארכות היממה על כדור הארץ ב17 מיקרו שניות בשנה מצטברים לשינויים רבי השפעה. בתור הדבון היו 400 ימים בשנה, בני 21.8 שעות כל אחד.

לירח תפקיד משמעותי בהתפתחות החיים על כדור הארץ בגלל השפעתו על מזג האוויר. עדויות פליאנטולוגיות מראות שזווית הנטייה של כדור הארץ מיוצבת על ידי יחסי גאות ושפל עם הירח. כמה תאוריות מאמינות שללא הייצוב של הירח כנגד מומנט הכוח, זווית הנטייה של כדור הארץ הייתה בלתי יציבה ברמה כאוטית, כפי שהיא בלתי יציבה במאדים. אם זווית הנטייה של כדור הארץ תתקרב למישור המילקה שינויים עונתיים אדירים יגרמו למזג אוויר יוצא דופן, ומסוכן. קוטב אחד יפנה ישירות אל השמש בקיץ, ולהיפך, בחורף. פליאנטולוגים שלמדו את המקרה התאורטי הזה הגיעו למסקנה ששינוי כזה יחסל את כל צורות החיים הגדולות והעליונות על כדור הארץ. למרות זאת, נושא זה שנוי במחלקות שניתן ליישב בעזרת מחקר נוסף של מאדים החולק עם כדור הארץ זווית נטייה דומה, ואורך יום דומה אך שונה ממנו בכך שאין לו ירח גדול או ליבה נוזלית.

בגלל קרבתו המיוחדת של הירח מתאפשרים ליקויי חמה וירח. זאת כיוון שהשמש גדולה מהירח פי 400, ואילו הירח קרוב יותר פי 400.

המחשת המרחק בין כדור הארץ לירח והיחס בינו לבין גודלם של גרמי השמים. (התמונה היא בקנה מידה. כל פיקסל מייצג 100 ק"מ)

התאמה ליצורים חיים[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – הארצה

כוכב-לכת בו מתקיימים תנאים התומכים בקיום של יצורים חיים נקרא habitable, גם בטרם אלה התפתחו בו. מידת יכולתו של המדע לזהות כוכבי-לכת כאלה אינה ברורה, משום שהאדם מכיר מדגם של כוכב-לכת יחיד בו מתקיימים חיים, ומשום שצורות החיים היחידות שהוא מכיר הן כאלה היכולות להתאים דווקא לכוכב-לכת זה.

כדור הארץ מספק את התנאים לקיום חיים (כפי שאנו מבינים אותם כיום): הימצאות מים במצב נוזלי, סביבה בה מולקולות אורגניות יכולות להתקיים ולהגיב זו עם זו, וכניסה של זרם אנרגיה גדול מספיק כדי לאפשר מטבוליזם. הפרמטרים המאפשרים את יצירת החיים ואת המשך הקיום שלהם, כוללים את מבנה השמש ומערכת השמש, המרחק של כדור הארץ מהשמש, השונות במסלול שלו סביבה, קצב הסיבוב שלו סביב צירו, זווית הציר, ההיסטוריה הגאולוגית של הכדור, וקיום של אטמוספירה ושל שדה מגנטי מגן.

ביוספרה[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – ביוספרה

לפעמים טוענים כי כלל צורות החיים בכדור הארץ יוצרים "ביוספרה". לרוב מאמינים כי ביוספרה זו החלה להתפתח לפני 3.5 מיליארד שנים. כדור הארץ הוא המקום היחיד בייקום שידוע כי יש בו חיים. כמה מדענים מאמינים כי ביוספורות דומות לכדור הארץ הן דבר נדיר.

הביוספרה מחולקת למספר ביומות, המאוכלסות על ידי בעלי חיים וצמחים שבהרחבה יש ביניהם קווי דמיון. על פני האדמה, קווי רוחב ראשיים וגובה מעל פני הים מפרידים בין ביומים שונים. באופן יחסי, ביומים יבשתיים בחוג הארקטי והאנטארקטי או בגבהים גבוהים שוממים מצמחים וחיות, בעוד שבממוצע, מגוון המינים הגבוה ביותר נמצא באזורי קו המשווה.

משאבי טבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – משאב טבע

"משאבי טבע" הם חומרים ומרכיבים טבעיים בסביבה שהאדם משתמש בהם לתועלתו. בין משאבי הטבע אפשר למנות: קרקע, אוויר, מים, מזון, מינרלים, חומרי גלם, אזורי מחיה, צמחייה, בעלי חיים ומתכות. המונח משאבי טבע משמש גם לציון חומרים אותם צורכים אורגניזמים החיים בבית גידול מסוים.

סכנות טבעיות וסביבתיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

דמוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

כדור הארץ בתרבות[עריכת קוד מקור | עריכה]

אטימולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

הסימול התקני של כדור הארץ הוא צלב המוקף בעיגול. סמל זה ידוע בשם "צלב הגלגל", "צלב השמש", "צלב אודין" או "צלב האישה". בתרבויות שונות היה לסימן זה משמעויות שונות, והוא מסמל כיום את נקודות המצפן, כדור הארץ והאדמה. גרסה נוספת של הסמל היא צלב בראש העיגול בדומה ל"Globus cruciger" סמל נוצרי לסמכות, ששימש גם כסמל אסטרונומי קדום של כדור הארץ.

השקפות מודרניות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתרבות הפופולרית[עריכת קוד מקור | עריכה]

הארץ התיכונה של ג'ון רונלד רעואל טולקין שוכנת בארדה שמעוצבת תחילה כאדמה שטוחה. עם זאת, לאחר שקיעתה של נומינור בסוף העידן השני, ואלינור (מקום משכנם של האלים) יוצאת מתחומי ארדה, וזו הופכת לכדור עגול.

בסדרה המדריך הטרמפיסט לגלקסיה הציע דאגלס אדמס כי כדור הארץ, כולל היצורים החיים עליו, הוא למעשה מחשב ענק שהוזמן על ידי העכברים. לאחר שקיבלו העכברים את התשובה לחיים, היקום וכל השאר היה עליהם לנסות למצוא את השאלה המתאימה לתשובה זו, ולשם כך נבנה כדור הארץ על ידי חברה לבניית פלנטות. כדור הארץ נהרס על ידי "ווגנים" משום שהוא מפריע להקמתה של אוטוסטרדה-בין חללית.

בקרב מספר סופרי פנטזיה כדור הארץ מקושר לכדורי ארץ או לפלנטות אחרות ביקומים מקבילים, ביניהם סדרת נרניה וחומריו האפלים.

עתיד כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

מחזור החיים של השמש

עתיד הפלנטה קשור קשר הדוק למחזור החיים של השמש. הליום המצטבר בליבת השמש יגרום לכך שכמות הקרינה המופצת מהשמש תגדל לאיטה. כמות קרינת השמש צפויה לגדול בכ-10% במשך ה-1.1 מיליארד השנים הבאות, ובכ-40% במהלך 3.5 מיליארד השנים הבאות. מודלים אקלימיים מצביעים על כך שגידול כזה בקרינה צפוי להוביל להשפעות נוראיות על החיים בכדור הארץ, כולל לדוגמה האפשרות של אובדן האוקיינוסים.

כחלק ממחזור החיים של השמש, היא צפויה להתרחב ולהפוך לענק אדום בעוד כ-5 מיליארד שנים. מודלים מצביעים על כך כי היא תתפשט עד לכ-99% מהמרחק למסלול הנוכחי כדור הארץ. עם זאת, עד אז מסלול כדור הארץ עשוי להתרחב עד פי 1.7 מהמסלול הנוכחי בגלל הירידה במסה של השמש. כך שייתכן שכדור הארץ לא יבלע על ידי השמש, אם כי רוב או כל החיים על פני הכדור צפויים להיכחד בגלל קרבת השמש לכדור הארץ. עם זאת מודלים מאוחרים יותר מראים כי ייתכן וכדור הארץ יבלע בשמש וייהרס בה בגלל השפעות של גאות וכבידה.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ G.B. Dalrymple. The Age of the Earth. California: Stanford University Press, 1991. ISBN 0-8047-1569-6. 
  2. ^ Newman, William L. (2007-07-09). Age of the Earth. Publications Services, USGS. אוחזר ב־2007-09-20.
  3. ^ Dalrymple, G. Brent (2001). "The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved". Geological Society, London, Special Publications 190: 205–221. doi:10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14. Retrieved 2007-09-20. 
  4. ^ Stassen, Chris (2005-09-10). The Age of the Earth. The TalkOrigins Archive. אוחזר ב־2007-09-20.
  5. ^ R. Canup and E. Asphaug (2001). "Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation". Nature 412: 708–712. doi:10.1038/35089010. 
  6. ^ Dalrymple, G. Brent (1991). The Age of the Earth. Stanford: Stanford University Press. ISBN 0-8047-1569-6.
  7. ^ http://adsabs.harvard.edu/abs/2000M&PS...35.1309M
  8. ^ http://www.americanscientist.org/template/AssetDetail/assetid/34004;jsessionid=aaa4W2jLnnG9QG
  9. ^ דהיינו משקל כדור הארץ הוא פי 5.5 ממשקל כדור מים בעל גודל דומה
  10. ^ CO2 and Oxygen in Evolution of Air on Earth and Health
  11. ^ Summary Chart for the Precambrian Earth History
  12. ^ Greenhouse gas-producing enzyme may yield insights into earliest oxygen-breathing ancestor evolution
  13. ^ Proc. Nati. Acad. Sci. USA Vol. 89, pp. 8966-8970, October 1992 Biochemistry Divergent evolution of pyrimidine biosynthesis between anaerobic and aerobic yeasts MARIE NAGY*, FRANCOIs LACROUTEt, AND DOMINIQUE THOMAS*:
  14. ^ Appl Environ Microbiol. 2010 Jul;76(14):4633-9. Epub 2010 May 28. Coupled arsenotrophy in a hot spring photosynthetic biofilm at Mono Lake, California. Hoeft SE, Kulp TR, Han S, Lanoil B, Oremland RS.
  15. ^ http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/space-environment/3-orbital-lengths-distances.html


מיקום כדור הארץ בחלל

כדור הארץמערכת השמשהענן הבין-כוכבי המקומיהבועה המקומיתזרוע אוריוןשביל החלבהקבוצה המקומיתצביר-על הבתולהקבוצת צבירי העל המקומיתהיקום הנצפההיקום

Earth's Location in the Universe (in Hebrew).png

מערכת השמש
השמש כוכב חמה נוגה הירח כדור הארץ קטגוריה:ירחי מאדים מאדים קרס חגורת האסטרואידים צדק קטגוריה:ירחי צדק שבתאי ירחי שבתאי אורנוס קטגוריה:ירחי אורנוס קטגוריה:ירחי נפטון נפטון קטגוריה:ירחי פלוטו פלוטו קטגוריה:ירחי האומיה האומיה מאקה-מאקה חגורת קויפר דיסנומיה אריס הדיסק המפוזר עננת אורטSolar System XXX RTL.png
(לא בקנה מידה; מיקום הסמן על גוף יציג את שמו)

השמש - כוכב חמה - נוגה - כדור הארץ - מאדים - קרס - צדק - שבתאי - אורנוס - נפטון - פלוטו - האומיה - מאקה-מאקה - אריס

ירחים (הירח, ירחי מאדים, ירחי צדק, ירחי שבתאי, ירחי אורנוס, ירחי נפטון, ירחי פלוטו, ירחי האומיה, דיסנומיה)

טבעות פלנטריות (טבעות צדק, טבעות שבתאי, טבעות אורנוס, טבעות נפטון, טבעות ריאה)

כוכב לכת - כוכב לכת ננסי - גופים קטנים במערכת השמש: מטאורואידכוכבי לכת מינוריים (אסטרואידקנטאורגופים טרנס-נפטוניים: חגורת קויפר, הדיסק המפוזר) • שביט (עננת אורט)

כוכבי לכת ארציים - ענקי הגזים (ענקי הקרח) - גופים טרנס-נפטוניים (פלוטינו, פלוטואיד, גופים בחגורת קויפר, גופים בדיסק המפוזר, גופים בעננת אורט)

מערכת השמש הפנימית (כוכבי הלכת הארציים, חגורת האסטרואידים) - מערכת השמש התיכונה (ענקי הגזים) - מערכת השמש החיצונית (חגורת קויפר, הדיסק המפוזר, עננת אורט)

ראו גם: פורטל מדעי החלל