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
(1.0000001124 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 כוכבים)
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:

181 קלווין / 92°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; מכונה גם העולם[1]) הוא כוכב לכת השלישי במערכת השמש, החמישי בגודלו במערכת והגדול מבין ארבעת כוכבי הלכת הארציים. על פי הערכות מדעיות, הוא נוצר לפני כ-4.54 מיליארד שנים[2] וכ-20–30 מיליון שנים לאחר מכן רכש את הלוויין הטבעי היחיד סביבו, הירח.[3] כמיליארד שנים לאחר היווצרותו הופיעו בו התאים החיים הראשונים. כדור הארץ הוא גרם השמים 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[עריכת קוד מקור | עריכה]

היווצרות[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – היווצרות מערכת השמש

התאוריה הרווחת כיום היא כי כדור הארץ נוצר לפני כ-4.54 מיליארד שנים, יחד עם כוכבי הלכת האחרים, מהצטברות של גז ואבק שנותרו בערפילית לאחר היווצרות השמש[4]. לפי השערת ההתנגשות הענקית, הירח נוצר 20 מיליון שנים אחרי כן, כנראה כתוצאה מהתנגשות עם אובייקט בגודלו של מאדים הקרוי תיאה.

גאולוגיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

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[5]. 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[6].

חלוקה גאולוגית[עריכת קוד מקור | עריכה]

מדע הגאולוגיה עוסק בחקר השינויים שחלו בקרום כדור הארץ, והגאולוגים מחלקים את תולדות 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 פריקמבריון עשירים במחצבים, כגון במרבצי ברזל, ניקל, נחושת וזהב, יותר מסלעים מאוחרים יותר.

פלאוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן שבא לאחר עידן הפרקמבריון, הוא עידן הפלאוזואיקון ("עידן החיים הקדום"), נמשך כ-300 מיליוני שנים, עד לפני 250 מיליון שנה בערך. שכבות הסלע מעידן הפלאוזואיקון 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, אורדוביק, סילור, דבון, קרבון ופרם.

מזוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן שבא לאחר עידן הפלאוזואיקון, 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 בהכחדה המונית שמכונה הכחדת קרטיקון-שלישון. תאוריה מקובלת, אך המדענים חלוקים לגביה, היא שההכחדה נגרמה עקב התנגשות מטאוריט בכדור הארץ.

היבשות לאוראסיה וגונדוונה. באמצע אפשר לראות את ים טתיס.

קנוזואיקון[עריכת קוד מקור | עריכה]

העידן הנוכחי, הקנוזואיקון ("עידן החיים החדשים"), נחלק לשני תורים: תור השלישון, שנמשך עד לפני כשני מיליון שנים בערך, ותור הרביעון, 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.

תור הרביעון, שהחל כאמור לפני כשני מיליון שנים בערך, נחלק לשתי תקופות - הפליסטוקן וההולוקן. בפליסטוקן הופיע 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 ישראל 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

צורה[עריכת קוד מקור | עריכה]

צורתו של כדור הארץ כפי שנראה מהחלל

כדור הארץ הוא כדור פחוס קטבים (ספרואיד אובלי), 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.

הרכב כימי וצפיפות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מסת כדור הארץ היא בקירוב ‎5.9742×1024ק"ג. המסה מורכבת בעיקר מברזל (32.1%), חמצן (30.1%), צורן (15.1%), מגנזיום (13.9%), גופרית (2.9%), ניקל (1.8%), סידן (1.5%), אלומיניום (1.4%). 1.2% הנותרים מורכבים מכמויות זעירות של יסודות אחרים.[7]

היוונים הקדמונים הגיעו כבר בתקופתם 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[8], 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.

מבנה פנימי[עריכת קוד מקור | עריכה]

המבנה הפנימי של כדור הארץ
אוקיינוס קרום כדור הארץ קרום כדור הארץ מעטפת כדור הארץ גלעין כדור הארץ תחום אי הרציפות וייכרט-גוטנברג תחום אי הרציפות ג'פריס אסתנוספירה ליתוספירה תחום אי הרציפות מוהו
תרשים אינטראקטיבי של מבנה כדור הארץ

תצפיות ישירות על הרכבו הפנימי של כדור הארץ מוגבלות ביותר. התצפיות העמוקות ביותר נעשו רובן במימי השקעים העמוקים בסמוך לשוליים החיצוניים של מדף היבשת המערבי של האוקיינוס השקט, כדוגמת תהום צ'לנג'ר בשקע מריאנה (10,911 מטר), השקע העמוק ביותר בעולם. 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. המדענים אם כן משתמשים במדידות עקיפות כדי למדוד ולחקור את הרכבו הפנימי של כדור הארץ, בשיטות שונות כגון סייסמולוגיה ומדידות כבידה ומגנטיות.[9] בשיטות אלו סווגו שלוש שכבות עיקריות המרכיבות את כדור הארץ: קרום, מעטפת וגלעין.

גלעין כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

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. הטמפרטורה המשוערת במרכז הגלעין מגיעה 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.

מעטפת כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]

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

למעטפת כדור הארץ 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-2,900 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, ומתחתיה נמצאות 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.

המסה 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 במצב צבירה מוצק (קרח).

אטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

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

האטמוספירה של כדור הארץ היא מעטפת של אוויר סביבו. אטמוספירה זו צפופה באופן יחסי וככל שעולים ומתרחקים מכדור הארץ, הולכת צפיפות האוויר ונהיית דלילה יותר. היא 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.

ישנם מדענים המעריכים כי לכדור הארץ הייתה אטמוספירה ראשונית עם היווצרותו, שהייתה מורכבת מהגזים שבערפילית ממנה נוצרה מערכת השמש, בעיקר מימן והליום, אך זו התפזרה לחלל. לאחר התקררות הדרגתית, קליפת כדור הארץ נוצרה במהלך התקופה שלפני 3.5 - 3.9 מיליארד שנים, במהלכה התרחשה פעילות געשית אינטנסיבית אשר שחררה כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני ואדי מים. כמו כן, ישנה תאוריה הגורסת כי כדור הארץ ספג מטחים תכופים של שביטים אשר גם הכילו כמויות גדולות של מים. עם המשך ההתקררות של האטמוספירה החלו להתעבות אדי המים ליצירת אוקיינוסים שספגו לתוכם את מרבית הפחמן הדו-חמצני.

הרכבה של האטמוספירה השתנה לכדי צורתה הנוכחית בזכות תהליכי פוטוסינתזה שביצעו אורגניזמים שונים כגון ציאנו-בקטריות וצמחים, בתהליך ששחרר חמצן לאטמוספירה באופן הדרגתי והפחית את כמות הפחמן הדו-חמצני (תהליך הידוע בשם "אסון החמצן"). הופעת החמצן אפשרה תהליכי נשימה אירובים שצורכים את החמצן וכך נוצר איזון בין שני התהליכים והרכב האמוספירה התייצב לכדי "האטמוספירה השלישית", הקיימת כיום. הופעת החמצן אפשרה גם את היווצרותה של שכבת האוזון, לה חשיבות רבה בקיום החיים על פני כדור הארץ שכן היא מסננת את הקרינה האולטרה־סגולה המגיעה מהשמש, המסכנת את היצורים החיים. שכבת האוזון מצויה ברובה בסטרטוספירה, בגובה של כ-10 עד 50 ק"מ.[10]

לאטמוספירה השפעות נוספות החשובות לקיום החיים, ובהן הגנה מפני גרמי שמים שונים כגון אסטרואידים ומטאורואידים, אשר חלקם נשרף כליל במהלך החדירה לאטמוספירה. גזי החממה שבאטמוספירה, בעיקר אדי מים, פחמן דו-חמצני, מתאן ואוזון, מאפשרים את קיומו של אפקט החממה במסגרתו הגזים הללו מחזירים אל הקרקע קרינה תרמית שהיא פולטת, ובכך מאפשרים את מיתון הטמפרטורה על פני כדור הארץ. ללא אפקט החממה, הטמפרטורה הממוצעת בכדור הארץ הייתה 16- מעלות צלזיוס, ולא הטמפרטורה הנוכחית של 15 מעלות צלזיוס.[11] כיום מתרחשת באופן הדרגתי התחממות עולמית, כשרוב הקהילה המדעית סבורה שתופעה זו נגרמת עקב פליטה מלאכותית של גזי חממה.

הרכב האטמוספירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מבט מן החלל על השכבות העליונות של האטמוספירה של כדור הארץ

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

  • טרופוספירה - הטרופוספירה היא המעטפת הקרובה ביותר לפני השטח ומגיעה לגובה של בערך 7 עד 17 ק"מ, ובה מתרחשות התופעות האקלימיות. ככל שעולים בה הקור יגבר והאוויר ייעשה יותר ויותר דליל.
  • סטרטוספירה - מתחילה מגובה של כ- 7 - 17 עד 50 ק"מ. בניגוד לטרופוספרה, ככל שעולים בה החום יגבר וייעשה בלתי נסבל (טמפרטורה החמה ביותר היא 250°C). מטוסים משייטים ברמות הנמוכות של הסטרטוספירה כדי להימנע ממערבולות אוויר וממזג אוויר בעייתי המצויים בשכבת הטרופוספרה.
  • מזוספירה - מתחילה מגובה של כ-50 עד 80 - 85 ק"מ. בה רוב המטאוריטים החודרים לאטמוספירה מגיעים כבר לשריפה גמורה.
  • תרמוספירה - השכבה מתחילה מגובה של כ-80 - 85 ק"מ. בשכבת התרמוספירה נמצאת היונוספירה בה נבלעת רוב קרינת השמש בעלת אורך גל הקצר מאולטרה סגול ובתהליך ה"בליעה" הופך חלק מהגז ליונים. באזור היונוספירה מתרחשת תופעת זוהר הקוטב.
  • אקסוספירה - השכבה העליונה ביותר של האטמוספירה המהווה את שלב המעבר בין האטמוספירה והחלל החיצון, ואין לה גבול ברור עמו. ישנם מדענים הסבורים שהאקסוספירה אינה חלק מהאטמוספירה וששכבתה העליונה ביותר היא התרמוספירה.[12]

שדה מגנטי[עריכת קוד מקור | עריכה]

המגנטוספירה של כדור הארץ מגנה עליו מפני חלקיקים טעונים המגיעים ברוח השמש. המגנטוספירה שמקיפה את כדור הארץ (בימין התמונה) צרה בחלק הפונה אל השמש ("יום"), ורחבה בצד השני ("לילה"). (התרשים איננו בקנה מידה)
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – השדה המגנטי של כדור הארץ

לשדה המגנטי של כדור הארץ יש השפעה על מגוון תופעות בכוכב הלכת, באטמוספירה שלו ובחלל הקרוב אליו. על פי ההשערה המקובלת, השדה המגנטי נוצר בגלעין החיצוני של כדור הארץ, ורק חלק קטן ממנו נמדד על פני השטח שלו או בחלל. השדה המגנטי של כדור הארץ דומה לשדה של מגנט דו-קוטבי, שקוטב אחד שלו נמצא באוקיינוס הקרח הצפוני, והשני ליד אנטארקטיקה. קטבים אלו נעים כל העת ממקומם, וקיימות אף עדויות להיפוכי כיוון של השדה המגנטי בתקופות גאולוגיות מסוימות של כדור הארץ.

השפעת השדה המגנטי של כדור הארץ מורגשת עד מרחק גדול בחלל, והשפעתו על חלקיקים המגיעים מרוח השמש מגדירה אזור הקרוי מגנטוספירה. לרוח השמש יש גם השפעה קטנה על מיקום הקטבים המגנטיים של כדור הארץ. קיום המגנטוספירה מגן על כדור הארץ מפני רוח השמש ומאפשר את קיום החיים על 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 0.25 מעלות 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[13]. 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 (תופעות אלו קרויות שמש חצות וליל קוטב בהתאמה).

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 לפלוטו, אך פלוטו מוגדר ככוכב לכת ננסי). 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 ב-17 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 פלאונטולוגיות 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. פלאונטולוגים שלמדו את המקרה התאורטי הזה הגיעו למסקנה ששינוי כזה יחסל את כל צורות החיים הגדולות והעליונות על כדור הארץ. עם זאת, נושא זה שנוי במחלוקת, וייתכן שניתן ליישבה 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 בגודלה המקורי של התמונה מייצג כ-100 קילומטר. בתצוגה זו כל פיקסל מייצג כ-500 קילומטר)

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 ביקום 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.

ישנם משאבי טבע שלאחר עיבודם התועלת שאפשר להפיק מהם גדלה. לפני העיבוד נקרא אותו משאב טבע "גולמי", ולאחר עיבודו הוא כבר לא גולמי אלא מעובד.מחצבים גולמיים נקראים עפרות, למשל: עפרת נחושת, עפרת ברזל, עפרת אלומיניום, עופרת האבץ.

משאבי הטבע אינם מפוזרים באופן שווה על פני כדור הארץ. לדוגמה, חלק נכבד ממקורות הנפט בעולם מרוכז במזרח התיכון, בארצות כמו ערב הסעודית, איראן, עיראק ועוד.

סכנות טבעיות וסביבתיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

פגיעת אסטרואידים[עריכת קוד מקור | עריכה]

קיצם של החיים על פני כדור הארץ יכול להגיע מפגיעה מקבוצת אסטרואידים בשם אסטרואידי אפולו. כרגע, האסטרואיד היחיד בעל פוטנציאל להתנגש בכדור הארץ הוא האסטרואיד אפופיס שצפוי להתקרב לכדור הארץ בשנת 2029, ולהתנגש בו ב-2036. אסטרואיד אחר יכול לפגוע בכדור הארץ הוא האסטרואיד 1950 DA שיש לו הסתברות של 1:4000 לפגוע בכדור הארץ ב-2880.

מחסור במשאבים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הרבה מדינות כיום סובלות ממחסור במים. הרבה מדינות מפתחות דרכים שונות להשגת מים, כגון טכניקות להתפלת מי ים, בניית סכרים שונים לאגירת מים, טיהור שפכים, ועוד. לפי נתוני אתרים שונים, בערך 97% מהמים בעולם הם מים מלוחים (לכן התפלת מי ים היא הדרך הזמינה ביותר). בערך 2% מהמים בעולם הם מים מתוקים הלכודים בקרחונים שבחלקים הצפוניים והדרומיים בעולם, ופחות מ-1% מהמים בעולם הם מי תהום.

דמוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

נכון ל- מאי 2016 אוכלוסיית כדור הארץ נאמדת בכ-7.424 מיליארד בני אדם. הצפיפות הממוצעת היא כ-50 איש לקילומטר רבוע (ללא התחשבות באנטארקטיקה).

כשני שלישים מהאוכלוסייה הם ביבשת אסיה (כ-2.6 מיליארד בסין והודו בלבד). היבשת הצומחת ביותר היא אפריקה, שקצב הגידול השנתי בה הוא כ-2.5 אחוז לשנה, ואילו באירופה שיעור הגידול הוא זניח.

במהלך המאה ה-20 אוכלוסיית העולם יותר משילשה את עצמה, כאשר בשנת 1900 הייתה כ-1.65 מיליארד ואילו ב-1999 כ-6 מיליארד. עד אמצע המאה ה-19 קצב הגידול של אוכלוסיית העולם היה איטי למדי, והיא הכפילה את עצמה אחת לכמה מאות שנים. במאה העשרים גבר מאוד קצב הגידול, ואוכלוסיית העולם הכפילה את עצמה מ-1927 ל-1974 (47 שנים), מ-1950 ל-1987 (37 שנים) ומ-1960 ל-1999 (39 שנים). החל משנות השבעים, במקביל לירידה בפריון, יורד קצב הגידול של אוכלוסיית כדור הארץ בהתמדה. בסוף שנות השישים הגיעה העלייה השנתית ל-2.06 אחוז לשנה, ועל פי הערכות האו"ם בשנת 2000 היא ירדה ל 1.2%, ונכון ל-2013 לכ-1.1%.

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 של 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. ^ אם כי הכינוי "עולם" מקובל יותר כשם לתיאור הציוויליזציה האנושית על פני כדור הארץ.
  2. ^ Dalrymple, G.B. (1991). The Age of the Earth. California: Stanford University Press. ISBN 0-8047-1569-6. 
    Newman, William L. (9 ביולי 2007). "Age of the Earth". Publications Services, USGS. בדיקה אחרונה ב-20 בספטמבר 2007. 
    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. בדיקה אחרונה ב-20 בספטמבר 2007. 
    Stassen, Chris (10 בספטמבר 2005). "The Age of the Earth". The TalkOrigins Archive. בדיקה אחרונה ב-20 בספטמבר 2007. 
  3. ^ 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. 
  4. ^ Dalrymple, G. Brent (1991). The Age of the Earth. Stanford: Stanford University Press. ISBN 0-8047-1569-6.
  5. ^ http://adsabs.harvard.edu/abs/2000M&PS...35.1309M
  6. ^ http://www.americanscientist.org/template/AssetDetail/assetid/34004;jsessionid=aaa4W2jLnnG9QG
  7. ^ Jhon W. Morgan, & Edward Anders, "Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury", Proceedings of the National Academy of Sciences vol.77 (12), 1980
  8. ^ דהיינו משקל כדור הארץ הוא פי 5.5 ממשקל כדור מים בעל גודל דומה
  9. ^ שלמה שובאל, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה, 2006, עמ' 35
  10. ^ Science: Ozone Basics, אתר NOAA
  11. ^ 2006 ,Michael Pidwirny, "Fundamentals of Physical Geography (2nd Edition)", PhysicalGeography.net
  12. ^ Exosphere - overview, UCAR Center for Science Education
  13. ^ http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/space-environment/3-orbital-lengths-distances.html