Voor zover we weten, is de aarde de enige planeet die in staat is om leven te ondersteunen. De aarde, onze thuisplaneet, is de mooiste in het hele zonnestelsel. Het ziet eruit als een helderblauwe edelsteen met witte wolken die verblinden over het blauwe, groene en bruine oppervlak. De aarde is de derde planeet vanaf de zon. De aarde is de enige planeet met een enkele maan. Onze maan is het helderste en meest bekende object aan de nachtelijke hemel. Het is onze enige natuurlijke satelliet. In tegenstelling tot andere planeten zoals Saturnus en Jupiter heeft de aarde geen ringen.
De aarde onderscheidt zich van alle andere planeten in het zonnestelsel door twee zeer belangrijke factoren:
Planeet Aarde is ongeveer 5 miljard jaar oud. Het leven begon 200 miljoen jaar geleden op aarde. Daarom is er al heel lang leven op aarde. De naam Aarde is minstens 1000 jaar oud. Elke andere planeet in het zonnestelsel is genoemd naar een Griekse of Romeinse godheid, maar al minstens duizend jaar beschrijven sommige culturen onze wereld met het Germaanse woord 'aarde', wat simpelweg 'de grond' betekent. Weet je dat we ooit een tweeling hadden? Wetenschappers geloven dat er miljoenen jaren lang twee planeten in een baan om de aarde hebben gedraaid totdat ze ooit met elkaar in botsing kwamen. De aarde absorbeerde Theia bij een botsing en verwierf de zwaartekracht die we nu dagelijks gebruiken.
Grootte en afstand
De aarde heeft een straal van 3.959 mijl. Het is de op vier na grootste planeet in ons zonnestelsel. Het is slechts iets groter dan Venus en is de grootste en dichtste van de vier terrestrische of rotsachtige binnenplaneten in het zonnestelsel.
Met een gemiddelde afstand van 150 miljoen kilometer is de aarde precies één astronomische eenheid verwijderd van de zon, omdat één astronomische eenheid de afstand is van de zon tot de aarde. De astronomische eenheid wordt gebruikt om afstanden door het zonnestelsel te meten. Het is een gemakkelijke manier om snel de afstand van de planeten tot de zon te vergelijken. Jupiter is bijvoorbeeld 5,2 astronomische eenheden verwijderd van de zon en Neptunus is 30,07 astronomische eenheden verwijderd van de zon.
Om lange afstanden te meten, gebruiken astronomen 'lichtjaren' of de afstand die het licht aflegt in een enkel aards jaar, wat gelijk is aan 63.239 astronomische eenheden. Proxima Centauri, de ster die het dichtst bij de zon staat, is bijvoorbeeld 4,25 lichtjaar verwijderd van de aarde. Het licht van de zon doet er ongeveer acht minuten over om onze planeet te bereiken.
De baan van de aarde
Net als alle andere hemellichamen in het zonnestelsel draait ook de aarde rond de zon. De baan van de aarde is de baan waarlangs de aarde rond de zon reist. De baan van de aarde is geen perfecte cirkel; het heeft meer de vorm van een ovaal of een ellips. In de loop van een jaar beweegt de aarde soms dichter naar de zon en soms verder weg van de zon. De dichtste nadering van de aarde tot de zon, het perihelium genaamd, komt begin januari en is ongeveer 91 miljoen mijl (146 miljoen km), iets minder dan 1 astronomische eenheid. Dit gebeurt 2 weken na de decemberzonnewende wanneer het winter is op het noordelijk halfrond. Het verst van de zon verwijderde aarde wordt aphelium genoemd. Het komt begin juli en is ongeveer 94,5 miljoen mijl (152 miljoen km), iets meer dan 1 astronomische eenheid. Dit komt 2 weken na de zonnewende van juni, wanneer het noordelijk halfrond geniet van warme zomermaanden.
Kantelen van de aardas
Wist je dat Earth een titel heeft? De aarde helt een beetje naar één kant. De aardas is een denkbeeldige lijn die loopt van de noordpool naar de zuidpool. De aarde draait rond zijn gekantelde as. De rotatie-as van de aarde is 23,4 graden gekanteld ten opzichte van het vlak van de baan van de aarde rond de zon, en vanwege deze kanteling ervaren we dag/nacht en jaarlijks vier seizoenen.
Rotatie
De draaiende beweging van de aarde wordt rotatie genoemd. Dankzij de rotatie van de aarde bewegen we ons op elk moment allemaal met een snelheid van ongeveer 1.674 kilometer per uur. Het veroorzaakt de cyclus van dag en nacht. De aarde voltooit haar rotatie om haar as in ongeveer 24 uur. We noemen deze periode een Dag van de Aarde. Gedurende een dag is de helft van de aarde altijd naar de zon gericht en de andere helft van de zon af. Het is dag op het deel van de aarde dat naar de zon is gericht en het is nacht op het deel van de aarde dat van de zon af is gericht. De denkbeeldige lijn die de dagzijde van de aarde scheidt van de nachtzijde wordt de terminator genoemd.
Revolutie
De beweging van de aarde rond de zon in een vast pad wordt de revolutie genoemd. De aarde draait van west naar oost, dus tegen de klok in. De aarde maakt elke 365,25 dagen - een jaar - een volledige omwenteling rond de zon. Dat extra kwartier vormt een uitdaging voor ons kalendersysteem, dat een jaar als 365 dagen telt. Om onze jaarkalenders consistent te houden met onze baan rond de zon, voegen we elke vier jaar een dag toe. Die dag wordt een schrikkeldag genoemd en het jaar waaraan het wordt toegevoegd, wordt een schrikkeljaar genoemd.
Terwijl de aarde om de zon draait, veroorzaakt de kanteling de seizoenen. Het is zomer op het deel van de aarde dat naar de zon is gekanteld. Het is winter op het deel van de aarde dat van de zon af is gekanteld. Tijdens dit deel van het jaar is het noordelijk halfrond naar de zon gekanteld en het zuidelijk halfrond weggekanteld. Met de zon hoger aan de hemel, is de opwarming door zonne-energie groter op het noordelijk halfrond en produceert daar de zomer. Minder directe zonneverwarming zorgt voor winter op het zuidelijk halfrond. Zes maanden later is de situatie omgekeerd. Het halfrond dat naar de zon is gekanteld, heeft meer daglichturen dan het halfrond dat van de zon af is gekanteld. De combinatie van directe stralen en meer uren zonlicht verwarmt het oppervlak meer dan op enig ander moment van het jaar.
Op twee dagen per jaar bereikt de zon zijn grootste afstand ten noorden of ten zuiden van de evenaar. Elk van deze dagen staat bekend als een zonnewende. Dit gebeurt meestal rond 21 juni (zomerzonnewende) en 21 december (winterzonnewende). Deze dagen staan bekend als zonnewendes. Op deze zonnewendes schijnen de zonnestralen direct op een van de twee keerkringen. Tijdens de juni (zomer) zonnewende schijnen de stralen van de zon direct op de Kreeftskeerkring. Tijdens de zonnewende van december (winter) schijnen de zonnestralen op de Steenbokskeerkring.
Terwijl de aarde rond haar baan beweegt, bereikt ze gedurende het jaar twee punten waarop de kanteling van haar as ervoor zorgt dat ze recht staat ten opzichte van de zon, geen van beide halfronden is naar de zon gekanteld. Dit gebeurt in de herfst en lente. Op die twee dagen staat de middagzon loodrecht boven de evenaar. Elk van deze dagen staat bekend als een equinox, wat 'gelijke nacht' betekent. Tijdens een equinox is de lengte van de nacht en de dag ongeveer hetzelfde. Dit gebeurt op ongeveer 20 maart en 22 september.
Zonne- versus sterrendag
Een siderische dag is de tijd die de aarde nodig heeft om om haar as te draaien, zodat de verre sterren op dezelfde positie aan de hemel verschijnen. Dit is voor ongeveer 23.9344696 uur. Een zonnedag is de tijd die de aarde nodig heeft om om haar as te draaien, zodat de zon op dezelfde positie aan de hemel verschijnt. De siderische dag is 4 minuten korter dan de zonnedag. Dit is 24 uur.
Structuur van de aarde
Wetenschappers bestuderen seismische golven om de structuur van het binnenste van de aarde te begrijpen. Er zijn twee soorten seismische golven: een schuifgolf en een drukgolf. Golven die niet door de vloeistof gaan, worden afschuifgolven genoemd; golven die door zowel vloeistof als vaste stoffen bewegen, worden drukgolven genoemd. Deze golven laten zien dat er drie lagen in de aarde zijn: de korst, de mantel en de kern. Deze worden geclassificeerd door de verschillende soorten gesteenten en mineralen waaruit ze bestaan. Ook heeft elk van de lagen van de aarde unieke eigenschappen op basis van zowel hun samenstelling als diepte.
De korst is de buitenste en dunste laag van het aardoppervlak. De temperatuur van de korst is ongeveer 22°C en het is een vaste stof. De korst is verdeeld in twee soorten: oceanische korst (sima) en continentale korst (sial). Het land is gemaakt van continentale korst, die 22 mijl dik is en voornamelijk bestaat uit een gesteente genaamd graniet, afzettingsgesteenten en metamorfe gesteenten. De laag onder de oceaanbodem is gemaakt van oceanische korst, die ongeveer 3 tot 6 mijl dik is en voornamelijk gemaakt is van een rots genaamd basalt.
De mantel is de laag direct onder de korst is de mantel. De mantel heeft zowel vaste als vloeibare delen. De mantel is de grootste laag in de aarde en beslaat ongeveer 1800 mijl. De samenstelling van de mantel verschilt niet veel van die van de korst. De elementen erin zijn grotendeels hetzelfde, alleen met meer magnesium en minder aluminium en silicium. De toenemende hitte smelt rotsen in de mantel en vormt magma.
De kern is de binnenste laag van de aarde. De kern van de aarde splitst zich in twee lagen - binnen en buiten. Zowel de buitenste als de binnenste laag van de kern bestaat uit ijzer en nikkel, maar de buitenste laag is een vloeistof en de binnenste laag is vast.
Aardoppervlak
Net als Mars en Venus heeft de aarde vulkanen, bergen en valleien. De lithosfeer van de aarde, die de korst en de bovenmantel omvat, is verdeeld in enorme platen die constant in beweging zijn. De platen zijn als de huid van de planeet en worden ook wel tektonische platen genoemd. Direct onder de lithosfeer bevindt zich een andere laag die de asthenosfeer wordt genoemd. Het is een stromend gebied van gesmolten gesteente. Het centrum van de aarde geeft een constante warmte en straling af die de rotsen verwarmt en doet smelten. De tektonische platen drijven bovenop het gesmolten gesteente en bewegen rond de planeet. Het is alsof er ijs boven op je frisdrank drijft. Wanneer de continenten en platen van positie veranderen, wordt dit continentale drift genoemd. Tektonische platen bewegen constant rond de planeet. Als we zeggen constant in beweging, hebben we het over centimeters per jaar. Je kunt het niet echt voelen, behalve als er een aardbeving is.
Atmosfeer
Hier beneden op aarde worden we beschermd door een luchtlaag die de hele aarde bedekt. Het is als ons schild tegen de schadelijke stralen van de zon. Deze luchtlaag bestaat uit verschillende gassen. De atmosfeer van de aarde is ongeveer 480 kilometer dik, maar het grootste deel bevindt zich binnen 16 kilometer van het oppervlak. De luchtdruk neemt af met de hoogte. Er is ook minder zuurstof om in te ademen op grotere hoogten.
Dichtbij het oppervlak heeft de aarde een atmosfeer die voor 78 procent uit stikstof bestaat, voor 21 procent uit zuurstof en voor 1 procent uit andere gassen zoals argon, koolstofdioxide en neon. Hoog boven de planeet wordt de atmosfeer dunner totdat deze geleidelijk de ruimte bereikt.
De atmosfeer beïnvloedt het klimaat op aarde op lange termijn en het lokale weer op korte termijn en beschermt ons tegen veel van de schadelijke straling van de zon. Het beschermt ons ook tegen meteoroïden, waarvan de meeste verbranden in de atmosfeer, gezien als meteoren in de nachtelijke hemel, voordat ze het oppervlak kunnen inslaan als meteorieten. Het houdt warmte vast, waardoor de aarde een comfortabele temperatuur heeft en de zuurstof in onze atmosfeer is essentieel voor het leven.
De atmosfeer is verdeeld in vijf lagen: de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer, de thermosfeer en de exosfeer.
In de afgelopen eeuw hebben luchtverontreinigende stoffen zoals broeikasgassen die vrijkomen in de atmosfeer, geleid tot klimaatveranderingen zoals zure regen, opwarming van de aarde en ozongaten die het potentieel van het leven op onze planeet bedreigen.
Zwaartekracht
Heb je er ooit aan gedacht waarom een bal terug naar beneden komt als je hem in de lucht gooit, in plaats van alleen maar hoger en hoger te gaan? Het komt door de 'zwaartekracht'. Als er geen zwaartekracht bestaat, zouden we niet op het aardoppervlak kunnen blijven en zouden we van het aardoppervlak vallen en wegdrijven. Zwaartekracht is de aantrekkingskracht die alles samentrekt. Hoe groter een object hoe hoger de zwaartekracht zal zijn. Dit betekent dat grote objecten zoals planeten en sterren een sterkere zwaartekracht hebben.
Sir Isaac Newton ontdekte de zwaartekracht ongeveer 300 jaar geleden. Het verhaal gaat dat Newton een appel uit een boom zag vallen. Toen dit gebeurde, besefte hij dat er een kracht was die ervoor zorgde dat het gebeurde, en hij noemde het zwaartekracht. De zwaartekracht van een object hangt ook af van hoe dicht het object bij het andere object is. De zon heeft bijvoorbeeld veel meer zwaartekracht dan de aarde, maar we blijven op het aardoppervlak in plaats van naar de zon te worden getrokken omdat we veel dichter bij de aarde zijn. Zwaartekracht is ook de kracht die de aarde in een baan rond de zon houdt en andere planeten helpt om in een baan om de aarde te blijven. De eb en vloed in de oceaan worden ook veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan.
En wist je dat ons gewicht gebaseerd is op de zwaartekracht? Gewicht is eigenlijk de meting van de zwaartekracht die aan een object trekt. Hoe hard de zwaartekracht ons bijvoorbeeld naar het aardoppervlak trekt, bepaalt ons gewicht. Als we naar andere planeten reizen, zal ons gewicht variëren. Als we naar een kleinere planeet gaan, wegen we lichter; en als we naar een grotere planeet gaan, zullen we zwaarder wegen. De zwaartekracht van de maan is 1/6 van de zwaartekracht van de aarde, dus objecten op de maan wegen slechts 1/6 van hun gewicht op aarde. Dus als een persoon/object hier op aarde 120 pond weegt, zou het op de maan ongeveer 20 pond wegen.
