Äquatorumfang: Meridianumfang: Differenz: Äquatordurchmesser: Polardurchmesser: Differenz: Oberfläche:

40076,50 km 40008,60 km 67,90 km 12756,34 km 12713,54 km 42,80 km 510100000 km

Volumen: Mittlere Dichte: Masse: Temperaturen Höchste: Niedrigste: Mittlere:

1083230000000 km 5,52 (Wasser =1) 5,98 * 10 exp 21 t 58°C (Libyen) - 89°C (Antarktis)  14°C

bewegung

Mit dem gesamten Sonnensystem bewegt sich die Erde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 20,1 Kilometern pro Sekunde oder 72 360 Kilometern pro Stunde durch den Raum auf das Sternbild des Herkules zu. Die Milchstraße als Ganzes bewegt sich mit ungefähr 600 Kilometern pro Sekunde auf das Sternbild Löwe zu. Erde und Mond bewegen sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne. Die Exzentrik der Bahn ist allerdings so gering, dass diese ihrem Wesen nach als Kreis betrachtet werden kann. Der Umfang der Erdbahn beträgt ungefähr 938 900 000 Kilometer, und die Erde bewegt sich auf ihr mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 106 000 Kilometern pro Stunde. Die Erde dreht sich alle 23 Stunden, 56 Minuten und 4,1 Sekunden einmal um ihre Achse. Ein Punkt auf dem Äquator dreht sich daher mit einer Geschwindigkeit von etwas mehr als 1 600 Kilometern pro Stunde, ein Punkt auf dem 45. nördlichen Breitengrad dreht sich mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 073 Kilometern pro Stunde.
Neben diesen Primärbewegungen gibt es noch weitere Komponenten, die die Gesamtbewegung der Erde ausmachen: Diese umfassen die Vorverlagerung der Tagundnachtgleichen und die Nutation (eine periodische Änderung der Neigung der Erdachse, die durch die Anziehungskräfte von Sonne und Mond bewirkt wird).

zusammensetzung

Die Erde besteht ganz allgemein gesehen aus fünf Teilen: Der erste, gasförmige, ist die Atmosphäre. Der zweite, die Hydrosphäre, ist flüssig. Dritter, vierter und fünfter Teil sind die Lithosphäre, der Erdmantel und der Erdkern. Sie sind großteils fest. Die Atmosphäre ist eine gasförmige Hülle, die unseren Planeten umgibt. Obwohl sie mehr als 1 100 Kilometer mächtig ist, befindet sich die Hälfte ihrer Masse in den unteren 5,6 Kilometern. Die Lithosphäre, die hauptsächlich aus der kalten, starren und felsigen Erdkruste besteht, reicht bis in eine Tiefe von 100 Kilometern. Die Hydrosphäre, also die Ozeane, bedeckt ungefähr 70,8 Prozent der Erdoberfläche. Der Mantel und der Kern bilden das schwerere Erdinnere, das den größten Teil der Erdmasse ausmacht.
Die Hydrosphäre schließt neben den Ozeanen auch alle Binnenmeere, Seen und Flüsse und Grundwasser ein. Die mittlere Tiefe der Ozeane beträgt 3 794 Meter. Die Masse der Ozeane beträgt ungefähr 1 350 000 000 000 000 000 (1,35 × 1018) Tonnen, das ist ungefähr der 4 400. Teil der gesamten Erdmasse.
Das Gestein der Lithosphäre weist eine mittlere Dichte auf, die 2,7mal so groß ist wie die von Wasser. Sie besteht fast vollständig aus elf Elementen, die zusammen 99,5 Prozent seiner Masse ausmachen. Den größten Anteil hat Sauerstoff (ca. 46,60 Prozent der Gesamtmasse), gefolgt von Silicium (ca. 27,72 Prozent), Aluminium (8,13 Prozent), Eisen (5,0 Prozent), Calcium (3,63 Prozent), Natrium (2,83 Prozent), Kalium (2,59 Prozent), Magnesium (2,09 Prozent) und Titan, Wasserstoff und Phosphor (zusammen weniger als ein Prozent). Weitere elf Elemente sind in Spuren von 0,1 bis 0,02 Prozent vorhanden. Diese Elemente sind, nach Häufigkeit ihres Vorkommens, Kohlenstoff, Mangan, Schwefel, Barium, Chlor, Chrom, Fluor, Zirconium, Nickel, Strontium und Vanadium. Die Elemente kommen in der Lithosphäre fast ausschließlich in Form von Verbindungen vor.
Die Lithosphäre umfaßt zwei Schalen – die Erdkruste und den oberen Mantel – die in ungefähr ein Dutzend starre tektonische Schichten unterteilt sind. Die Erdkruste besteht aus zwei Teilen. Die Sialschicht oder obere Erdkruste setzt sich aus Vulkan- und Sedimentgestein zusammen. Durchschnittlich ähnelt die chemische Zusammensetzung der Sialschicht der von Granit. Die spezifische Dichte liegt bei 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Die simatische oder untere Erdkruste, die den Boden der Meeresbecken bildet, besteht aus dunklerem und schwererem Vulkangestein wie Gabbro und Basalt. Ihre mittlere Dichte liegt bei ungefähr drei Gramm pro Kubikzentimeter.
Die Lithosphäre schließt auch den oberen Erdmantel ein. Er ist von der Erdkruste durch die Mohoroviciç-Diskontinuität und vom unteren Mantel durch die 100 Kilometer mächtige Asthenosphäre getrennt.
Das dichte, schwere Erdinnere besteht aus dem dicken Mantel und dem von ihm umgebenen fast kugelförmigen Kern. Der Mantel reicht vom unteren Ende der Erdkruste bis in eine Tiefe von ungefähr 2 900 Kilometern. Mit Ausnahme des Bereichs der Asthenosphäre besteht er aus festem Material und seine Dichte steigt mit zunehmender Tiefe von 3,3 auf sechs Gramm pro Kubikzentimeter. Der obere Mantel besteht aus Eisen- und Magnesiumsilikaten. Diese Mineralien werden als Olivin klassifiziert. Der untere Teil besteht wahrscheinlich aus einer Mischung aus Magnesium-, Silicium- und Eisenoxid.
Seismologische Untersuchungen haben gezeigt, dass der Kern eine äußere Hülle besitzt. Sie ist etwa 2 225 Kilometer mächtig und hat eine mittlere Dichte von zehn Gramm pro Kubikzentimeter. Diese Hülle ist wahrscheinlich starr. Wie Analysen zeigen, weist ihre Oberfläche Vertiefungen und Erhöhungen auf – letztere bilden sich dort, wo warmes Material aufsteigt. Im Gegensatz dazu ist der innere Kern mit einem Radius von ungefähr 1 275 Kilometern fest. Beide Kernschichten bestehen vermutlich zum großen Teil aus Eisen mit einem geringen Prozentsatz Nickel oder anderen Elementen. Die Temperaturen im inneren Kern liegen schätzungsweise um 6 650 °C, die mittlere Dichte bei 13 Gramm pro Kubikmeter.

innere wärmeströme

Vom inneren Kern wird ständig viel Wärme durch die verschiedenen konzentrischen Hüllen, die den festen Teil unseres Planeten bilden, nach außen abgestrahlt. Als Wärmequelle wird Energie vermutet, die beim Zerfall von Uran oder anderen radioaktiven Elementen frei wird. Konvektionsströme innerhalb des Mantels transportieren den größten Teil dieser Wärmeenergie aus dem Erdinneren an die Oberfläche und sind die treibende Kraft, die hinter den Kontinentalverschiebungen steht. Konvektionsströme liefern heißes, geschmolzenes Gestein an das weltweite System der Gebirge in den Ozeanen und an Land.

alter und ursprung der erde

Radiometrische Bestimmungen lassen das Alter der Erde auf 4,65 Milliarden Jahre schätzen. Obwohl die ältesten Gesteine auf der Erde nicht ganz vier Milliarden Jahre alt sind, liefern Meteoriten, die geologisch dem Erdkern entsprechen, Altersangaben von etwa 4,5 Milliarden Jahren. Die Kristallisation des Erdkernes und der ursprünglichen Teile von Meteoriten hat schätzungsweise zur gleichen Zeit, etwa 150 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde und des Sonnensystems, stattgefunden.
Nachdem sich die Erde ursprünglich durch die Anziehungskraft aus kosmischem Staub und Gas verdichtet hatte, muss sie fast homogen und relativ kalt gewesen sein. Danach verursachte die ständige Verdichtung dieser Stoffe ebenso wie die Radioaktivität einiger schwererer Elemente die Erwärmung. Im nächsten Stadium ihrer Entstehung wurde die Erde heißer und begann unter dem Einfluss der Schwerkraft zu schmelzen. Dabei bildeten sich Erdkruste, Mantel und Kern aus. Durch die Verlagerung der leichteren Silikate nach oben wurden der Mantel und die Erdkruste gebildet. Aus den schwereren Elementen, hauptsächlich Eisen und Nickel, die zum Erdmittelpunkt absanken, bildete sich der Kern. Währenddessen wurden durch Vulkanausbrüche leichte, flüchtige Gase und Dämpfe aus dem Mantel und der Erdkruste freigesetzt. Einige dieser Gase, hauptsächlich Kohlendioxid und Stickstoff, wurden durch die Schwerkraft der Erde festgehalten und bildeten die Uratmosphäre. Aus der Kondensation von Wasserdampf entstanden die ersten Ozeane.

erdmagnetismus

Das Phänomen des Erdmagnetismus resultiert aus der Tatsache, dass sich die ganze Erde wie ein riesiger Magnet verhält. Der englische Physiker und Naturphilosoph William Gilbert zeigte als erster um 1600 diese Ähnlichkeit, obwohl die Wirkung des Erdmagnetismus schon viel früher für einfache Kompasse genutzt wurde.

 
  Magnetische Pole der Erde

magnetische Pole
Die magnetischen Pole der Erde stimmen nicht mit den geographischen Polen überein. Der magnetische Nordpol liegt zur Zeit vor der Westküste von Bathurst Island in den kanadischen Northwest Territories, knapp 1 290 Kilometer nordwestlich der Hudson Bay. Der magnetische Südpol liegt heute am Rand des antarktischen Kontinents im Adélieland, ungefähr 1 930 Kilometer nordöstlich von Little America.
Die Lage der magnetischen Pole ist nicht fest und weist von Jahr zu Jahr beachtliche Veränderungen auf. Veränderungen im Magnetfeld der Erde bewirken eine Änderung der Feldrichtung. Die Schwankungen des Erdmagnetfeldes werden als erdmagnetische Variationen bezeichnet. Dabei wird zwischen schnellen zeitlichen Variationen mit Perioden zwischen einer Sekunde und mehr als 24 Stunden und langsam verlaufenden Änderungen der Stromsysteme im Inneren der Erde unterschieden.

dynamotheorie
Messungen der großräumigen Verschiebung zeigen, dass das gesamte Magnetfeld dazu neigt, sich mit einer Geschwindigkeit von 19 bis 24 Kilometern pro Jahr nach Westen zu verlagern. Zurückzuführen ist dies auf die dynamischen Bedingungen, die möglich sind, da der Eisenkern der Erde nicht aus einem magnetisierten Feststoff besteht. Eisen behält bei Temperaturen über 540 °C dauermagnetische Eigenschaften nicht bei. Die Temperatur im Erdmittelpunkt wird mit bis zu 6 650 °C angenommen. Die Dynamotheorie geht nun davon aus, dass der Eisenkern flüssig ist. Eine Ausnahme stellt nur der innerste Teil des Kernes dar, wo der hohe Druck den Kern verfestigt. Die Konvektionsströme innerhalb des flüssigen Kernbereiches verhalten sich wie die einzelnen Drähte in einem Dynamo und bauen so ein riesiges Magnetfeld auf. Da sich der innere Kern langsamer als der äußere Kern dreht, entsteht so langfristig eine Westverschiebung. Für die unregelmäßigeren Änderungen des Feldes ist möglicherweise die unregelmäßige Oberfläche des äußeren Kernes verantwortlich.

feldstärke
Die Erforschung des Erdmagnetismus ist nicht nur aus rein wissenschaftlicher und technischer Sicht sinnvoll, sondern dient auch der geologischen Suche nach Mineral- und Energievorkommen. Messungen der Feldstärke werden mit Magnetometern durchgeführt, die die gesamte Feldstärke und die Feldstärken in horizontaler und vertikaler Richtung messen. Die Stärke des Magnetfeldes der Erde ist an verschiedenen Stellen ihrer Oberfläche unterschiedlich groß.

paläomagnetismus
Untersuchungen von altem Vulkangestein zeigen, dass die Mineralien nach dem Magnetfeld, das zur Zeit ihrer Abkühlung existierte, ausgerichtet waren. Weltweite Auswertungen solcher Minerallagerstätten zeigen, dass sich im Laufe der Erdgeschichte die Ausrichtung des Magnetfeldes in bezug auf die Kontinente verschoben hat, obwohl angenommen wird, dass die Erdachse die gleiche geblieben ist. Der magnetische Nordpol lag z. B. vor 500 Millionen Jahren südlich von Hawaii, während der nächsten 300 Millionen Jahre verlief der magnetische Äquator durch die Vereinigten Staaten. Um dies zu erklären, nehmen die Geologen an, dass sich Teile der äußeren Erdkruste allmählich in verschiedene Richtungen verschoben haben. Wenn dies richtig wäre, wären die Klimagürtel dieselben geblieben, aber die Kontinente hätten sich langsam durch die verschiedenen Breitengrade bewegt.

umpolung
Neuere Untersuchungen von Restmagnetismus im Gestein und in magnetischen Anomalien auf dem Meeresboden haben gezeigt, dass das Magnetfeld der Erde in den letzten 100 Millionen Jahren seine Polarität mindestens 170 Mal geändert hat. Die Kenntnis um diese Umpolungen, die mit Hilfe von radioaktiven Isotopen im Gestein datiert werden können, hatte großen Einfluss auf die Theorien der Kontinentalverschiebung und der Ausbreitung der Meeresböden.

erdelektrizität

Es gibt drei elektrische Systeme, die durch natürliche geophysikalische Vorgänge in der Erde und in der Atmosphäre gebildet werden. Eines davon befindet sich in der Atmosphäre, eines in der Erde, parallel ihrer Oberfläche. Das dritte, das ständig elektrische Ladung zwischen der Atmosphäre und der Erde transportiert, verläuft vertikal.
Atmosphärische Elektrizität entsteht aus der Ionisation der Atmosphäre durch Sonnenstrahlung und durch die Bewegung von Ionenwolken, die durch atmosphärische Tiden transportiert werden. Eine Ausnahme bildet die Art von Elektrizität, die durch die Aufladungen in einer Wolke entsteht, und durch die Blitze verursacht werden. Atmosphärische Tiden entstehen durch den Einfluss der Anziehungskraft von Sonne und Mond auf die Erdatmosphäre (siehe Gravitation), entsprechend steigen und fallen sie täglich wie die Tiden der Meere. Die Ionisierung und damit die elektrische Leitfähigkeit der Atmosphäre ist in der Nähe der Erdoberfläche gering, nimmt aber mit größerer Höhe schnell zu. Zwischen 40 und 400 Kilometern über der Erde bildet die Ionosphäre eine fast perfekt leitende kugelförmige Hülle. Diese Hülle reflektiert Radiosignale einer bestimmten Wellenlänge, unabhängig davon, ob sie ihren Ursprung auf der Erde oder im Weltraum haben. Die Ionisierung der Atmosphäre schwankt nicht nur mit der Höhe, sondern auch mit der Tageszeit und dem Breitengrad sehr stark.

erdströme
Sie bilden ein weltweites System von acht Stromkreisen, die gleichmäßig auf beiden Seiten des Äquators verteilt sind. Außerdem gibt es eine Reihe kleinerer Stromkreise in der Nähe der Pole. Obwohl man bisher angenommen hat, dass dieses System vollständig durch die täglichen Veränderungen in der atmosphärischen Elektrizität induziert wird, sind die Ursprünge des Systems wahrscheinlich von komplexerer Natur. Der Erdkern, der aus geschmolzenem Eisen und Nickel besteht, leitet Elektrizität. Er kann mit dem Anker eines riesigen Generators verglichen werden. Es wird vermutet, dass thermische Konvektionsströme im Kern das geschmolzene Metall in kreisförmigen Bahnen zum Magnetfeld der Erde bewegen und dadurch ein System von Erdströmen erzeugen.

die oberflächenladung der erde
Die Oberfläche der Erde trägt eine negative elektrische Ladung, die ständig ergänzt wird. Alle Messungen bei schönem Wetter haben ergeben, dass positiv geladene Ströme aus der Atmosphäre zur Erde fließen. Der Grund dafür ist die negative Ladung der Erde, die positive Ionen aus der Atmosphäre anzieht. Nach einer älteren Theorie wird der Strom zur Erde durch Ströme zur Atmosphäre in den Polarregionen ausgeglichen. Die heute anerkannte Theorie hingegen geht davon aus, dass negativ geladene Teilchen bei Stürmen zur Erde fließen, bei schönem Wetter wird die zur Erde fließende positive Ladung durch den Rückfluss aus stürmischen Gebieten ausgeglichen. Man konnte nachweisen, dass aus Gewitterwolken eine negative Ladung zur Erde fließt und dass die Menge an elektrischer Energie, die bei Stürmen erzeugt wird, ausreicht, um die Ladung der Erdoberfläche zu ergänzen.