Föld

A Föld a Naptól a harmadik, méretét tekintve pedig az ötödik legnagyobb bolygó.

Naptól mért közepes távolsága: 149,600,000 km (1.00 CSE)

átmérő: 12,756.3 km

tömeg: 5.976e24 kg

A Föld forgása, keringése

Az ûrutazások és a holdraszállások mindennél nyilvánvalóbbá tették, hogy a Föld is csak a Naprendszer egyik bolygója. Jóllehet úgy szoktunk bolygónkra tekinteni, mint a "terra firmá"-ra, mint a stabilitás szimbólumára, a Föld valójában egy óriási ûrjármû, amelynek átmérõje több mint 12000 kilométer, és amelyik 30 kilométeres másodpercenkénti sebességgel száguld pályáján. Keringésén kívül a Nappal és Naprendszerünk többi bolygójával együtt körülbelül másodpercenként 20 kilométeres sebességgel haladó mozgást is végez a Herkules (Hercules) csillagkép irányába. A Föld tengely körüli forgása következtében az egyenlítõ minden pontja óránként több mint 1600 kilométert tesz meg.
A földpálya alig különbözik a körtõl. Az eltérés oly csekély, hogy papíron nem is lehet másképp ábrázolni, mint kör alakjában. Ha a papírra vetett földpálya átlóját jó nagyra, mondjuk 1 méterre vesszük is, ábránk eltérése vékonyabb volna a ceruzavonalnál, amellyel a földpályát megrajzoltuk. Az ilyen ellipszist még nagyon jó szemmel sem lehet megkülönböztetni a körtõl.

Tudjuk, hogy bolygónk 24 óra alatt végez egy teljes körülfordulást. A forgás következtében lapult. Így a Föld egyenlítõi sugara 21,5 kilométerrel hosszabb, mint a pólusokat összekötõ szakasz fele. Ha a Föld forgása hirtelen leállna, akkor az óceánok vize a sarkvidékek felé áramlana az egyenlítõtõl, egészen addig, amíg az egyenlítõi és a poláris átmérõ ki nem egyenlítõdne.

A Föld tengelyének hajlása 23,4 fokos, és ezt a térbeli irányt a bolygó Nap körüli mozgása közben is megtartja. Ezért keringés közben az északi és déli féltekékre jutó napfény mennyisége szakaszosan változó, azaz az idõjárás a Földön évszakos változásokat mutat.

Az űrutazások és a holdraszállások mindennél nyilvánvalóbbá tették, hogy a Föld is csak a Naprendszer egyik bolygólya. Jóllehet úgy szoktunk bolygónkra tekinteni, mint a "terra firmá"-ra, mint a stabilitás szimbólumára, a Föld valójában egy óriási űrjármű, amelynek átmérője majdnem 13000 kilométer, és amelyik 30 kilométeres másodpercenkénti sebességgel száguld pályáján. Keringésén kívül a Nappal és Naprendszerünk többi bolygójával együtt körülbelül másodpercenként 20 kilométeres sebességgel haladó mozgást is végez a Herkules (Hercules) csillagkép irányába. A Föld tengely körüli forgása következtében az egyenlítő minden pontja óránként több mint 1600 kilométert tesz meg.

Tudjuk, hogy bolygónk 24 óra alatt végez egy teljes körülfordulást.
A forgás következtében fellépő centrifugális erő hatására az égitest belapult, az egyenlítői vidékeken pedig kidudorodott. Így ma a Föld egyenlítői sugara 21,5 kilométerrel hosszabb, mint a pólusokat összekötő szakasz fele. Ha a Föld forgása hirtelen leállna, akkor az óceánok vize a sarkvidékek felé áramlana az egyenlítőtől, egészen addig, amíg az egyenlítői és a poláris átmérő ki nem egyenlítődne.

A Föld felszíne

A hegyek csak az emberi időskálán mérve nevezhetők állandónak. Az idők folyamán Földünk felszíne megemelkedett, megrepedezett és felgyűrődött. A Föld -születése óta- állandóan fejlődik, változik. Az eróziós erők mindig a tektonikus erők ellen hatnak. Míg az utóbbiak hatalmas csúcsokat hoznak létre, az előbbiek e csúcsokat egyszerű sziklákká pusztítják le. A különböző eróziós erők közül minden kétséget kizáróan a vízzel kapcsolatosak a leghatékonyabbak. A felhők általában a magasabb vidékek fölött alakulnak ki. Ezek a területek többnyire csapadékosabbak. A víz amely mindig az alacsonyabb szintek felé törekszik, lezúdul a domboldalakon, erecskéket alkotva, amelyek patakokká, majd folyókká egyesülnek, és végül hatalmas folyamokká duzzadva ömlenek a tengerekbe. Ha repülőgépről nézzük a folyókat, hatalmas összefüggő rendszernek látjuk őket, felismerjük jellegzetes elágazásaikat, s azt, hogy a kisebb ágak nagyobbakká, azok pedig végül főfolyammá egyesülnek. A sarkvidékeken és a nagy tengerszint feletti magasságban a nagy jégtömegek gleccserekké állnak össze, amelyek igen lassan csúsznak lefelé, letarolva az alattuk fekvő felszíni alakzatokat, és hatalmas U alakú völgyeket vágva a talajba. A tengerek partvidékén a szél hajtotta hullámok és az árapály következtében állandóan változik a partvonal alakja. A szél is nagyon fontos talajformáló, felszínalakító erő. A hőmérsékleti változások ugyancsak eróziós, romboló hatásúak lehetnek: a melegedés hatására bekövetkező tágulás, valamint a lehűlés miatt fellépő összehúzódás során repedések keletkeznek, s a kőzetek lassan elmorzsolódnak.

A folyók mély árkokat és kanyonokat vájnak maguknak. A folyóvíz eróziós munkájának és a Föld tengely körüli forgásának együttes hatása azt eredményezi, hogy a folyómedrek inkább kígyózva kanyargók, mint egyenesek.

A Föld fiatal korában valószínűleg teljesen hideg volt, belső részeiben mégis volt bizonyos mennyiségű radioaktív anyag, bizonyára urán, tórium és a nátriumnak egyik izotópja. Ezeknek az anyagoknak a radioaktív bomlása során tekintélyes mennyiségű hő szabadult fel, amely azonban csak igen lassan tudott kijutni a belső tartományokból, s így az évmilliók során annyira sikerült felmelegítenie bolygónk belsejét, hogy ott egyes anyagok cseppfolyóssá válhattak. Ez a hőmennyiség felelős az összes vulkáni és gejzírtevékenységért.

A Föld belseje

A Föld több, különbözõ koncentrikusan elhelyezkedõ rétegbõl áll. Három fõ réteg különbözethetõ meg: kívül a 10 - 40 km vastagságú és viszonylag könnyû kõzetek alkotta földkéreg, a köpeny, amelyen a földkéreg nyugszik, a köpeny alatt található a 3400 km sugarú nagy sûrûségû vas-nikkel mag, amely szilárd belsõ részbõl és az azt körülvevõ folyékony halmazállapotú anyagból áll. Az átlagos sûrûség a kontinentális kõzetektõl (2670 kg/m3) a bolygó belseje felé haladva a mag középpontjáig (13600 kg/m3) nõ. A bolygók belsõ felépítése részletesebben értelmezhetõ bármely szeizmikus jelenség tanulmányozásával. Felhasználhatók a bolygó felszíne mentén, valamint a bolygó belsején keresztülhaladó külsõ vagy belsõ események elõidézte rengéshullámok. A belsõ esemény lehet földrengés, a külsõ pedig meteorit-becsapódás vagy mesterséges robbantás.

A Föld légköre

A földi légkör fõként nitrogénbõl (78%) és oxigénbõl (21%) áll. A többi alkotórész közül legnagyobb mennyiségben vízgõz, argon és széndioxid fordul elõ. A talajszinten mért átlagos nyomás 101325 Pa, ami megfelel egy 76 cm magas higanyoszlop vagy egy 10 m magas vízoszlop nyomásának. A földi légkör összetételének változásai nagyon megnövelték az atmoszféra alsó része által befogható hõmennyiséget -ezt a jelenséget nevezik üvegházhatásnak. Az ultraibolya sugarak elnyelése miatt a légkör felsõ rétegében egy különleges oxigénmolekula-fajta keletkezik: az ózon (O3), amely szinte teljesen megakadályozza az ultraibolya sugarak további terjedését. Még magasabban nyelõdnek el a röntgensugarak, amelyek a molekulákról és atomokról elektronokat szakítanak le, s azokat ionokká alakítják. A légkör felsõ részében több ilyen, jó elektromos vezetõképességû zóna is van, amelyek fontos szerepet játszanak a rádiózásban, tükörként visszaverik a hosszabb hullámú rádiósugarakat a Föld körül, a rövidhullámokat viszont átbocsátják.

A Van Allen sugárzási övezetekben összegyûlt elektronok és ionok alkalmanként kikerülhetnek e zónákból, és lejuthatnak a légkör felsõ rétegeibe, fõként bolygónk mágneses pólusainak vidékére. Ezek a Föld mágneses tere által irányított részecskék összeütköznek a felsõ légkör molekuláival, és sugárzást bocsátanak ki, amely azután a sarki fény csodálatos formáiban és színeiben jelenik meg. Az atmoszféra véd bennünket a meteorok sokaságától, kisebbektõl és nagyobbaktól is, amelyek éjjel-nappal bombázzál Földünket. A kozmikus sugárzást, amely a világûr minden részérõl, igen távolról jut el hozzánk, ugyancsak a légkör gyengíti. Ha e sugarak gyengítetlenül érnének el bennünket, jóvátehetetlen károsodást okoznának szervezetünkben.

Bolygónk légkörének molekulái a rájuk esõ napfényt minden irányban szórják. Ez a szórás sokkal erõsebb a kék fényre, mint a vörösre, hisz éppen emiatt látjuk kéknek az égboltot. Ahogy az ûrhajósok bolygónk körül keringve többször is felhívták rá a figyelmet, a kék szín általában is jellemzõ Földünkre. Így különösen jól kivehetõk a fehér felhõk megkülönböztetõ jegyei. A spirál alakú szegélyek mindig ciklonokra utalnak. Az északi féltekén mindig az óramutatóval ellentétes irányban forognak, a délin pedig azzal megegyezõen.

A Holdunk

Nézzünk fel egy éjszakán az égre, és megláthatjuk a Naprendszer egyik legszebb látványát, Földünk közeli természetes égi kísérõjét, a Holdat. Nincs saját fénye, de ragyogni látszik az égbolton, mert visszaveri a Nap fényét. A Hold az egyetlen égitest a Naprendszerben, amelynek felszínét a Földrõl kis távcsõvel világosan meg lehet figyelni. Az elsõ holdtérképet 1609-ben készítették, Galilei pedig 1610-ben nagyon pontos eredményekre jutva próbálta meghatározni a Hold hegyeinek magasságát. A Hold felszíni alakzatait kiemelkedõ személyiségekrõl nevezik el.

A Hold keringése

A Hold földkörüli pályáját 27,3 nap alatt futja be. Ez a sziderikus hónap. Ennek következtében egy nap alatt kb. 13°-ot halad a csillagok között nyugatról keletre. Pályája a Föld keringési síkjával 5°-os szöget zár be. Elliptikus keringési pályája folytán a Földtõl mért távolsága a földközeli 356 410 km és a földtávoli 406 680 km között ingadozik. Ez több mint 10%-os ingadozást jelent. Saját tengelye körül pontosan annyi idõ alatt fordul meg, mint amennyit Föld körüli keringése igénybe vesz, ezért mindig ugyanazt az arcát (félgömbjét) mutatja a Föld felé. Ez a jelenség az úgynevezett kötött keringés. Mivel a Hold pályája enyhén elliptikus, ezért annak mentén mozgása hol felgyorsul, hol lelassul, így felszínének 59%-át lehet megfigyelni a Földrõl.

A Hold felszíne

Medencék

Az elsõ távcsöves megfigyelõk kezdetleges mûszereikkel a Hold sötét területeit tengereknek nézték, a annak is nevezték el. Ezért mondjuk azokat ma is marenak (többes számban mariának), mert ez latinul tengert jelent; az egyik leghíresebb ilyen terület például a Mare Tranquillitatis, azaz a Nyugalom tengere ( képen középen látható). A medencék a Holdba 3-4 milliárd évvel ezelõtt becsapódott égitestek nyomai. A Hold anyaga késõbb (a Földre hozott kõzetek tanúsága szerint 3,6 milliárd évvel ezelõtt) részben megolvadt és elöntötte, kitöltötte a mélyebben fekvõ tartományokat. Így jöttek létre a medencék, melyeknek fényvisszaverõ képessége különbözik a kontinensekétõl, ezért látszanak sötétebbnek.

Kontinensek

A Hold felszínének mintegy kétharmadát teszik ki a kontinensek. A kontinensek a medencéknél magasabban fekvõ területek, amelyeket a Hold anyagának részleges megolvadásakor nem öntött el a az akkor folyékony anyag. Így a kontinensek a Hold történetének egy régebbi korszakáról adnak hírt számunkra. A kontinensek fényvisszaverõ képessége nagyobb mint a medencéké, ezért ezeket világosabbaknak látjuk.

Hegyláncok

A medencék peremén ív alakú hegyvonulatokat figyelhetünk meg, amelyek valamikor részei lehettek a medencéket körülvevõ gyûrû alakú hegységeknek. Ezek a hegyláncok nem kéregmozgásból származnak, hanem régi hatalmas kráterek fennmaradt falai. A hegyek magasságai gyakran elérik a 7-8 ezer métert (a környezõ medencék szintjéhez viszonyítva). A legmagasabb a Leibnitz-hegy, melynek magassága eléri a 9000 métert. A holdi hegyeket általában földi hegységekrõl nevezték el, így vannak Appenninek, Kárpátok stb.

Kráterek

A kráterek a Hold felszínének minden részén megtalálhatók, de különösen nagy számban fordulnak elõ a kontinenseken. A legnagyobb kráterek a Hold túlsó oldalán találhatók. A kráterek különbözõ korúak. Az idõsebb kráterek már részben lekoptak, és csak részben õrizték meg eredeti jellemzõiket.

A Hold és a Nap tömegvonzása (az elõbbié nagyobb) apályt és dagályt kelt, amelyek az óceánok és tengerek vízfelszínének süllyedésében és emelkedésében vehetõk észre. A Hold úgy "vonszolja" maga után a Föld dagályövét bolygónk felszínén, hogy az épp ennek forgásával ellentétes irányban haladjon. Emiatt a földi napok évszázadonként 0,02 másodperccel hosszabbodnak meg. Ez az érték elhanyagolhatónak tûnhet, de hosszú évszázadok alatt annyira felszaporodik, hogy könnyen kimutathatóvá válik. Ha például a teljes napfogyatkozások bekövetkezésének elõre kiszámított helyét összevetjük a tényleges hellyel, akár egyórás különbségeket is felfedezhetünk. Ha a Föld forgása lassul, akkor viszont a Hold keringésének kell megfelelõ arányban gyorsulnia (a Föld által elveszített mozgási energia a Hold mozgására tevõdik át.) Meglepõ módon, ha az égitest mozgása gyorsul, akkor eltávolodik bolygónktól, s így végeredményben hosszabb idõre lesz szüksége, hogy egy teljes keringést végezzen körülöttünk. Számítások szerint a Hold évente 4,5 cm-rel távolodik Földünktõl e jelenség hatására. Ez az érték persze szintén elhanyagolhatónak tûnik a Föld-Hold távolsághoz képest. Ha azonban azt is figyelembe vesszük, hogy a dagálysúrlódás amely a múltban -amikor a Hold sokkal közelebb volt hozzánk- lényegesen nagyobb volt, akkor arra a következtetésre jutunk, hogy a két égitestnek egymilliárd évvel ezelõtt olyan közel kellett lennie egymáshoz, hogy szinte összeértek. Nyilvánvaló, hogy valamilyen oknál fogva a súrlódási erõ kisebb volt. A kutatók feltételezik, hogy a változás a kontinensvándorlással magyarázható. A Föld õskorában, amikor a kontinensek egyetlen szárazföldet alkottak, a dagálysúrlódásnak sokkal kisebbnek kellett lennie, mint napjainkban, mivel a kontinentális selfek teljes területe akkoriban sokkal kisebb volt.
A szárazföld, az úgynevezett litoszféra a Föld felszínének kb. 30%-a. A fennmaradó 70%-ot tengerek és óceánok borítják. Ez az úgynevezett hidroszféra.