Terra

L'età della terra è stata stabilita a 4,5 miliardi di anni, corrispondenti approssimativamente ad un terzo dell'età dell'universo. La formazione della Terra e la contemporanea formazione del Sole e degli altri corpi del sistema solare ebbe origine dalla contrazione di una nebulosa solare. La nebulosa si sviluppò in un disco protoplanetario con il Sole nel suo centro ed i pianeti in formazione per accrescimento di materiale, in orbita intorno ad esso. La Terra si formò 10 milioni di anni dopo l'inizio della contrazione. Il calore generato dagli impatti e dalla contrazione indicano che si trovava in uno stato fuso, durante il quale ebbe luogo una differenziazione in strati, in cui si formarono un nucleo interno di elementi pesanti ed un mantello ed una proto-crosta formati da elementi leggeri. Fu in questo periodo che si formò la Luna, probabilmente a causa di un impatto gigante tra la Terra ed un planetoide in formazione. La Terra si raffreddò progressivamente e acquisì una crosta solida in cui presero forma i primi continenti. Un continuo bombardamento di meteoriti e comete di ghiaccio rifornì la Terra di un'enorme quantità di acqua che creò gli oceani, mentre l'attività vulcanica ed il vapore acqueo crearono una primitiva atmosfera.

La Terra non ha una forma sferica, ma bensì geoidale, leggermente appiattita ai poli e con un lieve rigonfiamento all’equatore.

L’orbita della Terra è caratterizzata da una eccentricità di 0,016 la cui distanza dal Sole nel perielio è di 147.000.000 Km e nell’afelio di 152.000.000 Km.

La distanza media tra la Terra e il Sole è di 149.597.870 Km, cioè una 1 UA (Unità Astronomica).

La Terra esegue una rotazione al giorno attorno ad un asse (asse terrestre), che unisce il Polo Nord al Polo Sud, inclinato di 23,5 gradi rispetto alla perpendicolare del piano Sole-Terra, da ovest verso sud in 23 ore, 56 minuti e 4 secondi (giorno siderale che convenzionalmente è della durata di 24 ore, cioè 1 giorno).

Visto dal Polo Nord terrestre la rotazione è in senso antiorario.

Oltre a ruotare su se stessa, la Terra compie una rotazione intorno al Sole con una velocità siderale pari a 30 Km/s che comporta un periodo siderale di 365 giorni, 1 anno.

La Terra è un pianeta il cui diametro è di 12.756 Km e si estende per una superficie pari a 5,1006∙1014 m2, della quale circa il 71% è coperta da mari, mentre il restante 29% è costituita dai continenti e dalle isole.

Ha una massa di 5,97∙1024 Kg e una densità media di 5,51∙103 Kg/m3 che caratterizza il pianeta come il più denso del Sistema Solare.

La Terra ha un'atmosfera relativamente spessa, composta per il 78% di azoto, per il 21% di ossigeno e per l'1% di argon, più tracce di altri gas tra cui il biossido di carbonio e vapore acqueo. L'atmosfera separa la superficie terrestre dall'ambiente inospitale dello spazio, blocca buona parte delle radiazioni solari e modera le temperature sulla superficie.

L’atmosfera della Terra è composta da vari strati, in ordine di altezza troviamo: la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera, la ionosfera e l'esosfera.

• Troposfera: È lo strato in cui si verificano quasi tutti i fenomeni meteorologici e contiene l'80% della massa gassosa totale e il 99% del vapore acqueo: l'aria della troposfera è riscaldata dalla superficie terrestre ed ha una temperatura media globale di 15 °C al livello del mare, che diminuisce con l'altitudine fino ai circa −60 °C della tropopausa, la zona di transizione fra troposfera e stratosfera.
• Stratosfera: È lo strato atmosferico che sta al di sopra della troposfera ed arriva ad un'altezza di 50-60 km. Qui avviene un fenomeno chiamato inversione termica: cioè, mentre nella troposfera la temperatura diminuisce con l'altezza, nella stratosfera aumenta, fino alla temperatura di 0 °C. Questo fenomeno è dovuto alla presenza di uno strato di ozono (molecola di ossigeno triatomica), l'ozonosfera.
• Mesosfera: In questa zona, che va dai 50 agli 80 km di quota, l'atmosfera non subisce più l'influsso della superficie terrestre ed è costante a tutte le latitudini. Non ci sono più né venti o correnti ascensionali, né nubi o perturbazioni: l'aria è completamente calma. In queste condizioni i gas si stratificano per diffusione e la composizione chimica media dell'aria inizia a variare a mano a mano che si sale. Il biossido di carbonio scompare rapidamente, il vapore acqueo ancora più in fretta e anche la percentuale di ossigeno inizia a diminuire con la quota. la temperatura diminuisce sempre più con la quota fino a stabilizzarsi al limite superiore della mesosfera (−80 °C nella mesopausa). In questo strato hanno origine le stelle cadenti.
• Termosfera: La Termosfera è la sfera successiva alla Mesosfera e separata da quest'ultima dalla Mesopausa. La temperatura, dopo l'abbassamento avvenuto nella Mesosfera, torna a crescere con la quota. Alcuni dati sperimentali affermano che ad un'altezza di circa 300 km la temperatura sarebbe di 1.000°C.
• Ionosfera: La ionosfera è lo strato di atmosfera in cui i gas atmosferici sono fortemente ionizzati: è costituita dagli strati esterni dell'atmosfera, esposti alla radiazione solare diretta che strappa gli elettroni dagli atomi e dalle molecole. Contiene, nel suo insieme, una frazione minima della massa gassosa atmosferica, circa l'1% solamente (è estremamente rarefatta), ma ha uno spessore di alcune centinaia di chilometri e assorbe buona parte delle radiazioni ionizzanti provenienti dallo spazio. La temperatura in questo strato sale con l'altitudine, per l'irraggiamento solare, ed arriva ai 1.700 °C al suo limite esterno.
• Esosfera: È la parte più esterna dell'atmosfera terrestre, dove la composizione chimica cambia radicalmente. I suoi costituenti, come già detto, sono perlopiù idrogeno ed elio, in maggioranza particelle del vento solare catturate dalla magnetosfera terrestre. Tramite metodi di osservazione indiretti e da calcoli teorici si ricava che la temperatura dell'esosfera aumenta con l'altezza fino a raggiungere, se non addirittura superare, i 2.000 °C.

La superficie terrestre può variare enormemente da luogo a luogo. Come detto in precedenza circa il 71% della superficie è coperta da acqua, il rimanente 29% emerso consiste di montagne, deserti, pianure, altipiani e altre zone geomorfologiche minori. La superficie planetaria si modifica costantemente secondo tempi geologici a causa dei movimenti delle varie placche tettoniche e dell'erosione; inoltre le sue caratteristiche geografiche, create o deformate dai movimenti tettonici, sono sottoposte agli influssi meteorologici (pioggia, neve, ghiaccio, vento), a svariati cicli termici (ad es. gelo/disgelo) ed all’azione chimica. Infine, nel modellamento del pianeta, sono compresi anche grandi eventi come glaciazioni e impatti meteorici.

La zona più esterna della Terra è suddivisa in due parti: la litosfera, comprendente la crosta terrestre e la parte più superficiale del mantello superiore, e l'astenosfera che forma la parte più interna e profonda del mantello. L'astenosfera, pur essendo un solido, si comporta come un fluido ad elevate viscosità che fa muovere le placche litosferiche. La litosfera sostanzialmente galleggia sulla astenosfera ed è suddivisa in quelle che comunemente sono chiamate placche tettoniche. Queste placche sono segmenti rigidi che si muovono le une rispetto alle altre secondo tre differenti tipologie di movimento. Esistono le placche litosferiche di tipo continentale e di tipo oceanico. Inoltre la collisione tra due o più placche tettoniche è la base per la genesi delle catene montuose.

Circa il 75% di tutta la superficie dei continenti è coperta da sedimenti, sebbene essi formino solamente circa il 5% della crosta. I minerali maggiormente abbondanti sulla superficie terrestre sono i silicati, i quali includono principalmente: quarzo, feldspato, anfibolo, mica, pirosseno e olivina. Tra i minerali carbonatici, invece, i più comuni sono: calcite, aragonite e dolomite.

Il rilievo della superficie terrestre varia dal punto più basso, -418 m del Mar Morto, alla massima altitudine di 8.848 m della cima del Monte Everest.