Hauptartikel: Innerer Aufbau der Erde

Aufbau der Erde (Schalen)

Die Oberfläche der Erde unterteilt sich in Landfläche (29,3%) und Wasserfläche (70,7%). Die Landfläche wird zu dem überwiegenden Teil von den Kontinenten gebildet.

Die Erde besteht in ihrem Inneren aus drei durch seismische Diskontinuitätsflächen (Unstetigkeitsflächen) begrenzte Schalen: Der Erdkruste, dem Erdmantel und dem Erdkern.

Hauptartikel: Erdatmosphäre

Die Erde ist umgeben von einer ungefähr 640 km hohen Atmosphäre. In bodennahen Schichten besteht diese in dem Wesentlichen aus 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff und 1 Prozent Edelgasen. Dazu kommt ein wechselnder Anteil an Wasserdampf (0-5%), der das Wettergeschehen bestimmt. Die auf der Erde gemessenen Temperaturextreme betragen −89,6°C (gemessen am 21.07 1983 in der Vostok Station in der Antarktis auf 3420 m Höhe, was einer Temperatur von −60°C auf Meereshöhe entspräche) und +58°C (gemessen am 13.09 1922 in Al' Aziziyah in Libyen auf 111 m Höhe).

Der Energiehaushalt der Erde wird in dem Wesentlichen durch die Einstrahlung der Sonne bestimmt, der sonstige vorwiegend durch radioaktive Zerfälle erzeugte Energiebeitrag beträgt ca. etwa 0,1%. Die Albedo der Erde beträgt 0,367, wobei ein wesentlicher Anteil auf die Wolken der Atmosphäre zurückzuführen ist. Dies führt zu einer globalen effektiven Temperatur von 246 K (-27 °C), Die Durchschnittstemperatur der unteren Erdatmosphäre liegt jedoch durch einen starken (natürlichen) Treibhauseffekt bei etwa 288 K (15 °C), wobei Wasser und Kohlendioxid den Hauptbeitrag liefern.

Die Herkunft des irdischen Wassers und damit der Ozeane ist bisher noch umstritten. Diskutiert werden drei Möglichkeiten.

• Ausgasen aus dem Inneren der Erde (teilweise vulkanisch)
• Einschlag eines oder mehrerer Kometen oder Transneptunische Objekte
• Einschlag eines oder mehrerer wasserreicher Asteroiden (Protoplaneten) aus den äußeren Bereichen des Asteroidengürtels

Die große Menge an Wasser, die auf der Erde in dem Vergleich zu anderen erdähnlichen Planeten vorhanden ist, kann ca. schwer allein durch Ausgasen aus dem Erdinneren erklärt werden. Die Planetesimale aus denen die Erde sich bildete, entstanden in einem Bereich des früheren Sonnensystems, im relativ wenig Wasser vorhanden war. Je kleiner der Abstand zur Sonne war, desto höher die Temperaturen und desto weniger Wasser war vorhanden. Erst außerhalb der solaren "Schneegrenze" welche etwa inmitten des heutigen Asteroidengürtels lag war Wasser in größerer Menge vorhanden.

So zeigen kohlige Chondrite, von denen angenommen wird, dass sie in den äußeren Bereichen des Asteroidengürtels entstanden sind, einen Wassergehalt von ab und zu mehr als 10 Prozent ihres Gewichts, während gewöhnliche Chondrite oder gar Enstatit-Chondrite vom inneren Rand des Asteroidengürtels weniger als 0,1 Prozent ihres Gewichts Wasser enthalten. Die Planetesimale, aus denen sich die erdähnlichen Planeten bildeten, sollten dementsprechend noch weniger Wasser enthalten haben. Zudem wird angenommen, dass bei der Akkretion der Planetesimale zu den Planeten nochmals Wasser verloren ging. Damit wird es schwierig die Menge an Wasser auf der Erde allein durch Ausgasen aus dem Erdinneren zu erklären. Deswegen wird heute meistens angenommen, dass der überwiegende Teil des irdischen Wassers aus den äußeren Bereichen des Sonnensystems stammt.

Ein rein kometarer Ursprung des Wassers ist nach Messung des Isotopenverhälnis von Wasserstoff in den drei Kometen Halley, Hyakutake und Hale-Bopp durch David Jewitt et al. unwahrscheinlich, da demnach das Verhältnis von Deuterium zu Protium (D/H-Verhältnis) von Kometen etwa doppelt so hoch ist wie in ozeanischem Wasser. Nicht klar ist dabei allerdings, ob diese Kometen repräsentaiv für Kometen aus dem Kuiper-Gürtel sind. Nach A. Morbidelli et al. (Meteoritics & Planetary Science 35 (2000), 1309-1329) kommt der größte Teil des heutigen Wassers von einigen in dem äußeren Asteroidengürtel geformten Protoplaneten, die auf die Erde stürzten, wofür das D/H-Verhältnis von kohligen Chondriten spricht. Wassereinschlüsse in kohligen Chondriten zeigen ein ähnliches D/H-Verhältnis wie ozeanisches Wasser. Nach A. Morbidelli et al. käme ein kleiner Teil auch von Kometen aus der Jupiter-Saturn-Region, welche bereits recht früh während der Akkretion der Erde angesammelt wurden. Etwa 10 Prozent käme von Kometen aus der Uranus-Neptun Region und dem Kuiper-Gürtel, welche am Ende der Erdakkretion auf die Erde stürzten.

Hauptartikel: Mond

Die Erde wird von einem Mond umkreist. Dieser ist in dem Vergleich zur Erde deutlich größer als es bei den anderen Planeten mit Ausnahme des Pluto/Charon-Systems der Fall ist. Der große Mond ist verantwortlich für die Stabilität der Bahnneigung der Erde und damit auch für die guten Bedingungen zu dem Entstehen von Leben auf der Erde.

Der Mond verursacht auf der Erde Gezeiten. Ebbe und Flut in den Meeren und in dem Erdmantel bremsen die Erdrotation und verlängern dadurch gegenwärtig die Tage um etwa 20 Mikrosekunden pro Jahr. Die Gezeiten wirken sich auch auf die Landmassen aus, um ungefähr einen halben Meter heben und senken sich die Landmassen. Die Rotationsenergie der Erde wird dabei in Wärme umgewandelt. Der Drehimpuls wird auf den Mond übertragen, dessen Bahn sich dadurch um etwa 4 Zentimeter pro Jahr von der Erde entfernt. Dieser schon lange vermutete Effekt ist seit etwa 1995 durch Laser-Distanzmessungen abgesichert.

Die zunehmende Tageslänge kann geologisch anhand von Wachstumsringen in fossilen Korallen nachgewiesen werden. Man findet in diesen Sedimenten eine 'Spur' für jeden Tag, und eine jährliche Regelmäßigkeit, aus der sich die Anzahl der Tage in dem damaligen Jahr bestimmen lässt. In historischer Vergangenheit zeigt sich die Zunahme der Tageslänge anhand überlieferter Sonnenfinsternisse, die bei gleichbleibender Tageslänge an einem anderen Ort auf der Erde sichtbar gewesen wären.

Extrapoliert man diese Abbremsung in die Zukunft, wird auch die Erde einmal dem Mond stets die gleiche Seite zuwenden, wobei ein Tag auf der Erde dann 47 Mal so lang wäre wie heute. Damit unterliegt die Erde dem gleichen Effekt, der in der Vergangenheit schon zur gebundenen Rotation des Mondes geführt hat. Zum Zeitpunkt, an dem diese Korotation eintreten wird, wird das Wechselspiel der Gezeiten beendet sein. Die Flutberge verbleiben dann stets an einem Ort auf der Verbindungslinie Erde-Mond und es wird zu einer dauerhaften Verformung des Erdkörpers kommen, ähnlich dem des Mondes. Diese Überlegungen kann man allerdings als hypothetisch betrachten, da zu dem einen die Stabilität der Erdrotation nicht gewährleistet ist. Zu dem anderen wird sich durch den Übergang der Sonne zu einem weißen Zwerg auch das gesamte Sonnensystem verändert haben.

Die Erde ist der einzige bekannte Ort, auf dem sich Leben entwickelt hat. Nach dem gegenwärtigen Stand der Forschung begann das Leben auf der Erde innerhalb sehr kurzer Zeitspannen, nach dem das anfängliche starke Bombardement durch Asteroiden, dem die Erde die erste Zeit bis etwa vor 3,9 Milliarden Jahren ausgesetzt war, abgenommen hatte, sich eine stabile Erdkruste ausbildete und diese sich soweit abgekühlt hatte, dass flüssiges Wasser möglich war. Die bisher ältesten, allerdings umstrittenen Hinweise auf Leben (vertsteinerte Cyanobakterien) sind 3,5 Milliarden Jahre alt und wurden in Gesteinen aus Westaustralien gefunden. In 3,9 Milliarden Jahre altem grönländischen Sediment-Gestein wurden Anomalien in Kohlenstoffistopenverhältnissen gefunden, die auf biologischen Stoffwechsel hindeuten, so dass eventuell bereits zu dieser Zeit Leben existierte.

Das Leben hat einen großen Einfluss auf die Entwicklung und das Erscheinungsbild der Erde. Durch das Leben wurde durch die Produktion von Sauerstoff die atmosphärische Zusammensetzung und durch die Pflanzen die Albedo und damit die Energiebilanz entscheidend verändert.

Die Erde bei Nacht (Fotomontage)

Die Erde, aufgenommen von Apollo 17

Ein dreidimensionales Modell der Erde wird Globus genannt.

Siehe auch:

• Liste aller Länder und Staaten der Erde
• Biosphäre 2
• Magnetismus
• Jahreszeiten
• Klimazonen
• Satellit
• Geowissenschaften
• Envisat (ESA-Umweltsatellit)
• Merkurtransit, Venustransit
• Hohlwelt

• Bau der Erde und Vulkanismus (http://www.uni-muenster.de/MineralogieMuseum/vulkane/Vulkan-3.htm)
• Schematischer Aufbau der Erde (http://www.uni-geophys.gwdg.de/~mab/erde.html)
• Raumfahrer.net Sonderseite: Planet Erde (http://www.raumfahrer.net/planeterde)

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