Erde

Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und das einzige bekannte astronomische Objekt, das Leben beherbergt . Dies ist möglich, da die Erde ein Ozeanplanet ist – der einzige im Sonnensystem mit flüssigem Oberflächenwasser . Fast das gesamte Wasser der Erde befindet sich im Ozean , der 70,8 % der Erdkruste bedeckt . Die restlichen 29,2 % der Erdkruste bestehen aus Land , das sich überwiegend in Form von Kontinenten auf der Landhalbkugel befindet . Der größte Teil des Landes ist zumindest etwas feucht und mit Vegetation bedeckt , während die großen Eisschilde in den Polargebieten mehr Wasser speichern als Grundwasser , Seen, Flüsse und atmosphärisches Wasser zusammen. Die Erdkruste besteht aus sich langsam bewegenden tektonischen Platten , deren Wechselwirkungen Gebirgsketten, Vulkane und Erdbeben hervorbringen. Die Erde besitzt einen flüssigen äußeren Kern , der eine Magnetosphäre erzeugt , die den größten Teil des zerstörerischen Sonnenwinds und der kosmischen Strahlung ablenken kann .

Die Erde besitzt eine dynamische Atmosphäre , die die Oberflächenbedingungen aufrechterhält und sie vor den meisten Meteoroiden und ultravioletter Strahlung beim Eintritt in die Erdatmosphäre schützt . Sie besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff . Wasserdampf ist in der Atmosphäre weit verbreitet und bildet Wolken , die den größten Teil des Planeten bedecken. Dieser Wasserdampf wirkt als Treibhausgas und schafft zusammen mit anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre, insbesondere Kohlendioxid (CO₂ ₎ , die Bedingungen dafür, dass sowohl flüssiges Oberflächenwasser als auch Wasserdampf durch die Absorption von Sonnenenergie erhalten bleiben . Dieser Prozess erhält die derzeitige durchschnittliche Oberflächentemperatur von 14,76 °C aufrecht, bei der Wasser unter normalem Atmosphärendruck flüssig ist . Unterschiede in der Menge der absorbierten Energie zwischen geografischen Regionen (beispielsweise erhält die Äquatorialregion mehr Sonnenlicht als die Polarregionen) treiben atmosphärische und Meeresströmungen an und erzeugen so ein globales Klimasystem mit verschiedenen Klimazonen und einer Reihe von Wetterphänomenen wie Niederschlag . Dadurch können Komponenten wie Kohlenstoff und Stickstoff im Kreislauf zirkulieren .

Die Erde ist ein rundes Ellipsoid mit einem Umfang von etwa 40.000 Kilometern. Sie ist der dichteste Planet im Sonnensystem und von den vier Gesteinsplaneten der größte und massereichste. Die Erde ist etwa acht Lichtminuten (1 AE ) von der Sonne entfernt und umkreist sie in einem Jahr (etwa 365,25 Tagen). Sie rotiert in etwas weniger als einem Tag (etwa 23 Stunden und 56 Minuten) um ihre eigene Achse. Die Erdachse ist gegenüber der Senkrechten zur Bahnebene um die Sonne geneigt, wodurch die Jahreszeiten entstehen. Die Erde wird von einem permanenten natürlichen Satelliten , dem Mond , umkreist . Dieser umkreist die Erde in einer Entfernung von 384.400 Kilometern – das entspricht 1,28 Lichtsekunden – und ist etwa ein Viertel so breit wie die Erde. Die Schwerkraft des Mondes trägt zur Stabilisierung der Erdachse bei , verursacht die Gezeiten und verlangsamt allmählich die Erdrotation . Ebenso hat die Gravitationskraft der Erde bereits dazu geführt, dass die Rotation des Mondes gezeitenbedingt gebunden ist , sodass immer dieselbe, der Erde zugewandte Seite bleibt .

Die Erde entstand , wie die meisten anderen Himmelskörper im Sonnensystem, vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus Gas und Staub im frühen Sonnensystem . Die Entstehung der Ozeane und die darauffolgende Entwicklung des Lebens ereigneten sich in den ersten Milliarden Jahren der Erdgeschichte . Das Leben breitete sich global aus und veränderte die Erdatmosphäre und -oberfläche, was vor zwei Milliarden Jahren zum Großen Sauerstoffereignis führte. Der Mensch erschien vor 300.000 Jahren in Afrika und hat sich über alle Kontinente der Erde ausgebreitet. Er ist für sein Überleben auf die Biosphäre und die natürlichen Ressourcen der Erde angewiesen , hat aber die Umwelt des Planeten zunehmend beeinträchtigt . Der gegenwärtige Einfluss der Menschheit auf das Klima und die Biosphäre der Erde ist nicht nachhaltig, bedroht die Lebensgrundlage der Menschen und vieler anderer Lebensformen und führt zu einem massenhaften Artensterben .

Das moderne englische WortDer Name Erde entwickelte sich über das Mittelenglische aus einem altenglischen Substantiv, das meist eorðe geschrieben wurde . ^{[ 23 ]} Er hat Verwandte in allen germanischen Sprachen , aus denen * erþō rekonstruiert wurde. In seiner frühesten Erwähnung wurde das Wort eorðe verwendet, um die verschiedenen Bedeutungen des lateinischen terra und des griechischen gē zu übersetzen : die Erde, ihr Boden, das trockene Land, die Welt der Menschen, die Oberfläche der Welt (einschließlich des Meeres) und der Globus selbst. Wie das römische Terra (oder Tellus ) und die griechische Gaia könnte die Erde im germanischen Heidentum eine personifizierte Göttin gewesen sein : Die spätnordische Mythologie kannte Jörð („Erde“), eine Riesin, die oft als Mutter Thors genannt wird . ^{[ 24 ]}

Historisch gesehen wurde „Earth“ kleingeschrieben. Im Frühmittelenglischen begann man , die Bedeutung „der Globus“ mit dem Ausdruck „ the earth “ auszudrücken . Im Frühneuenglischen setzte sich die Großschreibung von Substantiven durch , und die Erde wurde auch als „ the Earth“ geschrieben , insbesondere wenn sie zusammen mit anderen Himmelskörpern erwähnt wurde. In jüngerer Zeit wird der Name manchmal einfach als „Earth“ angegeben , analog zu den Namen der anderen Planeten , obwohl „earth“ und Formen mit „the earth“ weiterhin gebräuchlich sind. ^{[ 23 ]} Die Schreibweisen variieren heute: Die Oxford-Schreibweise erkennt die Kleinschreibung als die gebräuchlichere an, die Großschreibung ist jedoch eine akzeptable Variante. Eine andere Konvention schreibt „ Earth“ groß , wenn es als Name auftritt, wie z. B. in der Beschreibung der „Erdatmosphäre“, verwendet aber Kleinschreibung, wenn es mit dem Präfix „the“ beginnt , wie z. B. „the atmosphere of the earth“. In umgangssprachlichen Ausdrücken wie „What on earth are you doing?“ wird es fast immer kleingeschrieben. ^{[ 25 ]}

Der Name Terra / ˈtɛrə / TERR -ə wird gelegentlich in wissenschaftlichen Texten verwendet; er findet auch in der Science-Fiction Verwendung, um den von der Menschheit bewohnten Planeten von anderen zu unterscheiden [ 26 ] , während in der Poesie Tellus / ˈtɛləs / ^{TELL - əs} zur Personifizierung der Erde verwendet wurde [ 27 ] . ^{Terra ist auch} der Name des Planeten in einigen romanischen Sprachen , die sich aus dem Lateinischen entwickelt haben, wie Italienisch und Portugiesisch, während in anderen romanischen Sprachen das Wort zu Namen mit leicht veränderter Schreibweise führte, wie dem spanischen Tierra und dem französischen Terre . Die lateinische Form Gaea ( Englisch: / ˈ dʒ iː . ə / DJEE -ə ) des griechischen poetischen Namens Gaia ( [ɡâi̯.a] oder [ɡâj.ja] ) ist selten, obwohl die alternative Schreibweise Gaia aufgrund der Gaia-Hypothese üblich geworden ist . In diesem Fall lautet die Aussprache / ˈ ɡ aɪ . ə / GYE -ə anstelle des traditionelleren Englischen / ˈ ɡ eɪ . ə / GAY -ə . ^{[ 28 ]}

Für den Planeten Erde gibt es eine Reihe von Adjektiven. Das Wort irdisch leitet sich von Erde ab . Aus dem lateinischen Terra kommt terran / ˈ t ɛr ə n / TERR -ən , ^{[ 29 ]} terrestrial / t ə ˈ r ɛ s t r i ə l / tərr- EHST -ree-əl , ^{[ 30 ]} und (über Französisch) terrene / t ə ˈ r iː n / tə- REEN , ^{[ 31 ]} und aus dem lateinischen Tellus kommt tellurisch / t ɛ ˈ l ʊər i ə n / teh- LUURR -ee-ən ^{[ 32 ]} und tellurisch . ^{[ 33 ]}

Das älteste im Sonnensystem gefundene Material stammt aus dem Jahr 2000.4,5682+0,0002 −0,0004Ga (Milliarden Jahre) vor. ^{[ 34 ]} VonVor 4,54 ± 0,04 Milliarden Jahren entstand die Urerde. ^{[ 35 ]} Die Himmelskörper des Sonnensystems bildeten sich und entwickelten sich zusammen mit der Sonne. Theoretisch entsteht ein solarer Nebel durch Gravitationskollaps aus einer Molekülwolke . Dieser Nebel beginnt sich zu drehen und flacht zu einer zirkumstellaren Scheibe ab , aus der dann zusammen mit der Sonne die Planeten entstehen. Ein Nebel enthält Gas, Eiskörner und Staub (einschließlich primordialer Nuklide ). Laut der Nebeltheorie entstanden Planetesimale durch Akkretion , wobei die Entstehung der Urerde schätzungsweise 70 bis 100 Millionen Jahre dauerte. ^{[ 36 ]}

Schätzungen zum Alter des Mondes reichen von 4,5 Milliarden Jahren bis zu deutlich jüngeren Werten. ^{[ 37 ]} Die gängigste Hypothese besagt, dass er durch Akkretion von Material entstand, das sich von der Erde löste, nachdem ein marsgroßes Objekt namens Theia mit etwa 10 % der Erdmasse mit der Erde kollidierte. ^{[ 38 ]} Es streifte die Erde, und ein Teil seiner Masse verschmolz mit der Erde. ^{[ 39 ] [ 40 ]} Zwischen etwa 4,0 undVor 3,8 Milliarden Jahren führten zahlreiche Asteroideneinschläge während des späten schweren Bombardements zu erheblichen Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit des Mondes und, daraus abgeleitet, auch der Erde. ^{[ 41 ]}

Die Erdatmosphäre und die Ozeane entstanden durch vulkanische Aktivität und Gasaustritte . ^{[ 42 ]} Wasserdampf aus diesen Quellen kondensierte in den Ozeanen, ergänzt durch Wasser und Eis von Asteroiden, Protoplaneten und Kometen . ^{[ 43 ]} Möglicherweise war seit der Entstehung der Erde ausreichend Wasser vorhanden, um die Ozeane zu füllen. [ ^{44 ] In} diesem Modell verhinderten atmosphärische Treibhausgase das Zufrieren der Ozeane, als die neu entstehende Sonne nur 70 % ihrer heutigen Leuchtkraft besaß . ^{[ 45 ]}Vor 3,5 Milliarden Jahren entstand das Erdmagnetfeld , das dazu beitrug, dass die Atmosphäre nicht vom Sonnenwind abgetragen wurde . ^{[ 46 ]}

Als die geschmolzene äußere Schicht der Erde abkühlte, bildete sie die erste feste Kruste , die vermutlich mafischer Zusammensetzung war. Die erste kontinentale Kruste , die eher felsischer Zusammensetzung war, entstand durch das partielle Aufschmelzen dieser mafischen Kruste. ^{[ 48 ]} In Westaustralien gefundene Zirkonkörner aus dem Hadaikum datieren bis in die Zeit vor 1000 Jahren zurück.4,4 Milliarden Jahre alte Funde liefern die ältesten direkten Belege für die Erdoberfläche und zeigen, dass felsische kontinentale Kruste und flüssiges Wasser innerhalb von 140–160 Millionen Jahren nach der Entstehung des Planeten existierten. ^{[ 49 ]} Es gibt zwei Hauptmodelle für die Entwicklung dieses anfänglich geringen Volumens kontinentaler Kruste bis zu seiner heutigen Größe: ^{[ 50 ]} (1) ein relativ stetiges Wachstum bis heute, ^{[ 51 ]} gestützt durch die radiometrische Datierung der kontinentalen Kruste weltweit, und (2) ein anfängliches schnelles Wachstum des Volumens der kontinentalen Kruste während des Archaikums , wodurch der Großteil der heute existierenden kontinentalen Kruste entstand, ^{[ 52 ] [ 53 ]} gestützt durch Isotopenanalysen von Hafnium in Zirkonen und Neodym in Sedimentgesteinen. Die beiden Modelle und die sie stützenden Daten lassen sich durch ein großflächiges Recycling der kontinentalen Kruste , insbesondere in der Frühphase der Erdgeschichte, miteinander vereinbaren. ^{[ 54 ]}

Neue kontinentale Kruste entsteht durch Plattentektonik , ein Prozess, der letztlich durch den kontinuierlichen Wärmeverlust aus dem Erdinneren angetrieben wird. Über Hunderte von Millionen Jahren haben tektonische Kräfte dazu geführt, dass sich Gebiete kontinentaler Kruste zu Superkontinenten zusammengefunden haben, die später auseinanderbrachen.Vor 750 Millionen  Jahren begann Rodinia , einer der frühesten bekannten Superkontinente, auseinanderzubrechen. Die Kontinente vereinigten sich später wieder zu Pannotia .Vor 600–540 Millionen Jahren begann schließlich auch Pangaea auseinanderzubrechen.180 Mio. Jahre ^{[ 55 ]}

Das jüngste Muster von Eiszeiten begann vor etwa40 Ma , ^{[ 56 ]} und verstärkte sich dann während des Pleistozäns um3 Mio. Jahre . ^{[ 57 ]} Seitdem haben Regionen in hohen und mittleren Breiten wiederholte Vereisungs- und Auftauzyklen durchlaufen, die sich etwa alle 21.000, 41.000 und 100.000 Jahre wiederholen. ^{[ 58 ]} Die letzte Eiszeit , umgangssprachlich auch „letzte Eiszeit“ genannt, bedeckte große Teile der Kontinente bis in die mittleren Breiten mit Eis und endete vor etwa 11.700 Jahren. ^{[ 59 ]}

Chemische Reaktionen führten vor etwa vier Milliarden Jahren zur Entstehung der ersten sich selbst replizierenden Moleküle. Eine halbe Milliarde Jahre später entstand der letzte gemeinsame Vorfahre allen heutigen Lebens . ^{[ 61 ]} Die Entwicklung der Photosynthese ermöglichte es Lebensformen _, die Sonnenenergie direkt zu nutzen. Der dabei entstehende molekulare Sauerstoff ( O₂ ) reicherte sich in der Atmosphäre an und bildete durch Wechselwirkung mit ultravioletter Sonnenstrahlung eine schützende Ozonschicht ( O₃ ) in der oberen Atmosphäre. ^{[ 62 ]} Die Integration kleinerer Zellen in größere führte zur Entwicklung komplexer Zellen, den Eukaryoten . ^{[ 63 ]} Echte vielzellige Organismen entstanden, als sich die Zellen innerhalb _von Kolonien zunehmend spezialisierten. Unterstützt durch die Absorption schädlicher ultravioletter Strahlung durch die Ozonschicht, besiedelte das Leben die Erdoberfläche. ^{[ 64 ]} Zu den frühesten fossilen Belegen für Leben zählen mikrobielle Mattenfossilien in 3,48 Milliarden Jahre altem Sandstein in Westaustralien , ^{[ 65 ]} biogener Graphit in 3,7 Milliarden Jahre alten Metasedimenten in Westgrönland [ ^{66 ]} und Überreste biotischen Materials in 4,1 Milliarden Jahre alten Gesteinen in Westaustralien. ^{[ 67 ] [ 68 ]} Die frühesten direkten Beweise für Leben ^auf der Erde finden sich in 3,45 Milliarden Jahre alten australischen Gesteinen mit Fossilien von Mikroorganismen . ^{[ 69 ] [ 70 ]}

Während des NeoproterozoikumsVor 1000 bis 539 Millionen Jahren könnte ein Großteil der Erde von Eis bedeckt gewesen sein. Diese Hypothese wird als „ Schneeball Erde “ bezeichnet und ist von besonderem Interesse, da sie der kambrischen Explosion vorausging , in der die Komplexität vielzelliger Lebensformen deutlich zunahm. ^{[ 71 ] [ 72 ]} Nach der kambrischen ExplosionSeit 535 Millionen Jahren gab es mindestens fünf große und viele kleinere Massenaussterben . ^{[ 73 ]} Abgesehen vom vermuteten aktuellen Aussterbeereignis im Holozän war das jüngsteVor 66 Millionen Jahren führte ein Asteroideneinschlag zum Aussterben der Nicht-Vogel-Dinosaurier und anderer großer Reptilien, verschonte aber weitgehend kleine Tiere wie Insekten, Säugetiere , Eidechsen und Vögel. Das Säugetierleben hat sich in den letzten Jahren stark diversifiziert.Vor etwa 66 Millionen Jahren erlangte eine afrikanische Affenart die Fähigkeit, aufrecht zu gehen. ^{[ 74 ] [ 75 ]} Dies erleichterte den Werkzeuggebrauch und förderte die Kommunikation, die die für ein größeres Gehirn notwendige Ernährung und Stimulation ermöglichte und zur Evolution des Menschen führte . Die Entwicklung der Landwirtschaft und später der Zivilisation führte dazu, dass der Mensch bis heute Einfluss auf die Erde sowie auf Art und Anzahl anderer Lebensformen ausübt. ^{[ 76 ]}

Die voraussichtliche langfristige Zukunft der Erde ist an die der Sonne gebunden. In den nächsten JahrenIn 1,1 Milliarden Jahren wird die Sonnenleuchtkraft um 10 % zunehmen, und in den nächsten Jahren3,5 Milliarden Jahre um 40 %. ^{[ 77 ]} Die steigende Oberflächentemperatur der Erde wird den anorganischen Kohlenstoffkreislauf beschleunigen und möglicherweise die CO ₂ -Konzentration auf ein für heutige Pflanzen tödlich niedriges Niveau senken (10  ppm für die C4 _- Photosynthese ) in ungefähr100–900 Millionen Jahre . ^{[ 78 ] [ 79 ]} Ein Mangel an Vegetation würde zu einem Sauerstoffverlust in der Atmosphäre führen und das heutige tierische Leben unmöglich machen. ^{[ 80 ]} Aufgrund der erhöhten Leuchtkraft könnte die mittlere Temperatur der Erde in 1,5 Milliarden Jahren 100 °C erreichen, und das gesamte Meerwasser würde verdunsten und ins Weltall entweichen, was innerhalb von schätzungsweise 1,6 bis 3 Milliarden Jahren einen unkontrollierten Treibhauseffekt auslösen könnte . ^{[ 81 ]} Selbst wenn die Sonne stabil und ewig wäre, würde ein erheblicher Teil des Wassers in den heutigen Ozeanen in den Erdmantel absinken , da die Dampfaustritte an den mittelozeanischen Rücken mit der langsamen Abkühlung des Erdkerns abnehmen. ^{[ 81 ] [ 82 ]}

Die Sonne wird sich in etwaIn 5 Milliarden Jahren . Modelle sagen voraus, dass sich die Sonne auf etwa 1  AE (150 Millionen km) ausdehnen wird, was etwa dem 250-Fachen ihres heutigen Radius entspricht. ^{[ 77 ] [ 83 ]} Das Schicksal der Erde ist ungewisser. Als Roter Riese wird die Sonne etwa 30 % ihrer Masse verlieren. Ohne Gezeitenkräfte würde die Erde, sobald die Sonne ihren maximalen Radius erreicht hat, in eine Umlaufbahn in 1,7 AE (250 Millionen km) Entfernung von der Sonne gelangen. Andernfalls, mit Gezeitenkräften, könnte sie in die Sonnenatmosphäre eindringen und verdampfen, wobei die schwereren Elemente zum Kern der sterbenden Sonne sinken würden. ^{[ 77 ]}

Die Erde ist ein Gesteinsplanet und ein Ozeanplanet , der einzige im Sonnensystem mit flüssigem Oberflächenwasser . Unter allen Gesteinsobjekten des Sonnensystems ist sie das massereichste, 81-mal so massereich wie der Erdmond , und unter allen Objekten mit planetarer Masse im Sonnensystem besitzt sie die höchste Dichte . ^{[ 84 ]}

Die Erde hat aufgrund des hydrostatischen Gleichgewichts eine runde Form ^{[ 85 ]} mit einem Äquatorialdurchmesser von 12.756 Kilometern (7.926 Meilen), was sie zum fünftgrößten planetaren Objekt und zum größten terrestrischen Objekt des Sonnensystems macht ^{[ 86 ]} und sie 3,7-mal größer als der Erdmond ist.

Die Masse der Erde beträgt ungefähr5,97 × 10 ²⁴  kg (5,97  Rg ). Sie besteht hauptsächlich aus Eisen (32,1 Masseprozent ), Sauerstoff (30,1 %), Silicium (15,1 %), Magnesium (13,9 %), Schwefel (2,9 %), Nickel (1,8 %), Calcium (1,5 %) und Aluminium (1,4 %), wobei die restlichen 1,2 % aus Spuren anderer Elemente bestehen. Aufgrund der gravitativen Trennung besteht der Kern vorwiegend aus den dichteren Elementen: Eisen (88,8 %), mit geringeren Mengen an Nickel (5,8 %), Schwefel (4,5 %) und weniger als 1 % Spurenelementen. ^{[ 87 ] [ 48 ]} Die häufigsten Gesteinsbestandteile der Kruste sind Oxide . Über 99 % der Kruste bestehen aus verschiedenen Oxiden von elf Elementen, hauptsächlich Oxiden, die Silicium (die Silikatminerale ), Aluminium, Eisen, Calcium, Magnesium, Kalium oder Natrium enthalten. ^{[ 88 ] [ 87 ]}

Geologische Schichten der Erde ^{[ 89 ]}

Illustration einer aufgeschnittenen Erdoberfläche, nicht maßstabsgetreu.
Tiefe [ 90 ] (km)	Name der Komponentenschicht	Dichte (g/ cm³ )
0–60	Lithosphäre [ n 5 ]	—
0–35	Kruste [ n 6 ]	2.2–2.9
35–660	Oberer Erdmantel	3.4–4.4
660–2.890	Unterer Mantel	3,4–5,6
100–700	Asthenosphäre	—
2.890–5.100	Äußerer Kern	9,9–12,2
5.100–6.378	Innerer Kern	12.8–13.1

Das Erdinnere ist, wie das der anderen terrestrischen Planeten, aufgrund seiner chemischen oder physikalischen ( rheologischen ) Eigenschaften in Schichten unterteilt. Die äußere Schicht besteht aus einer chemisch eigenständigen , festen Silikatkruste , unter der sich ein hochviskoser , fester Mantel befindet. Die Kruste ist durch die Mohorovičić-Diskontinuität vom Mantel getrennt . ^{[ 91 ]} Die Dicke der Kruste variiert von etwa 6 Kilometern unter den Ozeanen bis zu 30–50 Kilometern auf den Kontinenten. Die Kruste und die kalte, starre Oberseite des oberen Mantels bilden zusammen die Lithosphäre, die in sich unabhängig voneinander bewegende tektonische Platten unterteilt ist. ^{[ 92 ]}

Unterhalb der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre , eine Schicht mit relativ niedriger Viskosität, auf der die Lithosphäre ruht. Wichtige Veränderungen der Kristallstruktur im Erdmantel finden in 410 und 660 km Tiefe statt und bilden eine Übergangszone zwischen oberem und unterem Mantel. Unterhalb des Mantels liegt ein flüssiger äußerer Kern mit extrem niedriger Viskosität über einem festen inneren Kern . ^{[ 93 ]} Der innere Erdkern rotiert möglicherweise mit einer etwas höheren Winkelgeschwindigkeit als der Rest des Planeten und bewegt sich jährlich um 0,1–0,5° vorwärts, obwohl auch etwas höhere und deutlich niedrigere Rotationsgeschwindigkeiten vorgeschlagen wurden. ^{[ 94 ]} Der Radius des inneren Kerns beträgt etwa ein Fünftel des Erdradius. Die Dichte nimmt mit der Tiefe zu.

Die Hauptquellen der inneren Wärme der Erde sind die primordiale Wärme (Wärme aus der Entstehungszeit der Erde) und die radiogene Wärme (Wärme, die durch radioaktiven Zerfall entsteht). ^{[ 95 ]} Die wichtigsten wärmeproduzierenden Isotope im Erdinneren sind Kalium-40 , Uran-238 und Thorium-232 . ^{[ 96 ]} Im Erdkern können Temperaturen von bis zu 6.000 °C (10.830 °F) ^{[ 97 ]} und ein Druck von bis zu 360  GPa (52 Millionen  psi ) erreicht werden. ^{[ 98 ]} Da ein Großteil der Wärme durch radioaktiven Zerfall entsteht, vermuten Wissenschaftler, dass die Wärmeproduktion der Erde in der Frühzeit der Erdgeschichte, bevor kurzlebige Isotope verbraucht waren, deutlich höher war.Vor 3  Milliarden Jahren wäre die doppelte heutige Wärmemenge entstanden, was die Mantelkonvektion und die Plattentektonik beschleunigt und die Entstehung seltener magmatischer Gesteine ​​wie Komatiite ermöglicht hätte , die heute nur noch selten vorkommen. ^{[ 99 ] [ 100 ]}

Der mittlere Wärmeverlust der Erde beträgt87 mW/m² ^, für einen globalen Wärmeverlust von4,42 × 10^¹³ W. ^{[ 101} ] Ein Teil der thermischen Energie des Erdkerns wird durch Mantelplumes , eine Form der Konvektion, die aus aufsteigendem Gestein höherer Temperatur besteht, zur Erdkruste transportiert. Diese Plumes können Hotspots und Flutbasalte erzeugen ^. [ 102 ] Ein ^{weiterer Teil der} Wärme der Erde geht durch Plattentektonik und durch Mantelaufstiege an mittelozeanischen Rücken verloren . Der letzte wichtige Wärmeverlustmechanismus ist die Wärmeleitung durch die Lithosphäre, die größtenteils unter den Ozeanen stattfindet. ^{[ 103 ]}

Die mechanisch starre äußere Schicht der Erdkruste und des oberen Erdmantels , die Lithosphäre , ist in tektonische Platten unterteilt . Diese Platten sind starre Segmente, die sich an drei verschiedenen Plattengrenzen relativ zueinander bewegen: An konvergenten Plattengrenzen stoßen zwei Platten aufeinander; an divergenten Plattengrenzen driften zwei Platten auseinander; und an Transformstörungen gleiten zwei Platten seitlich aneinander vorbei. Entlang dieser Plattengrenzen können Erdbeben, Vulkanismus , Gebirgsbildung und die Entstehung von Tiefseegräben auftreten. ^{[ 104 ]} Die tektonischen Platten gleiten auf der Asthenosphäre , dem festen, aber weniger viskosen Teil des oberen Erdmantels, der fließen und sich mit den Platten bewegen kann. ^{[ 105 ]}

Während sich die tektonischen Platten bewegen, wird ozeanische Kruste an konvergenten Plattengrenzen unter die Vorderkanten der Platten subduziert . Gleichzeitig führt das Aufsteigen von Mantelmaterial an divergenten Plattengrenzen zur Bildung mittelozeanischer Rücken. Durch das Zusammenwirken dieser Prozesse wird ozeanische Kruste wieder in den Mantel zurückgeführt. Aufgrund dieses Recyclings ist der größte Teil des Meeresbodens weniger als …100 Millionen Jahre alt. Die älteste ozeanische Kruste befindet sich im Westpazifik und wird auf etwa 100 Millionen Jahre geschätzt.200 Millionen Jahre alt. ^{[ 106 ] [ 107 ]} Zum Vergleich: Die älteste datierte kontinentale Kruste ist4.030 Ma , ^{[ 108 ]} obwohl Zirkone als Klasten in eoarchaischen Sedimentgesteinen gefunden wurden, die ein Alter von bis zu4400 Ma , was darauf hindeutet, dass zu dieser Zeit zumindest teilweise kontinentale Kruste existierte. ^{[ 49 ]}

Die sieben Hauptplatten sind die Pazifische , Nordamerikanische , Eurasische , Afrikanische , Antarktische , Indo-Australische und Südamerikanische Platte . Weitere bemerkenswerte Platten sind die Arabische Platte , die Karibische Platte , die Nazca-Platte vor der Westküste Südamerikas und die Scotia-Platte im Südatlantik. Die Australische Platte verschmolz zwischen … mit der Indischen Platte.Vor 50 und 55 Millionen Jahren (Ma ) bewegten sich die ozeanischen Platten am schnellsten. Die Cocosplatte schiebt sich mit einer Geschwindigkeit von 75 mm/Jahr (3,0 Zoll/Jahr) ^{[ 109 ]} vorwärts, die Pazifische Platte mit 52–69 mm/Jahr (2,0–2,7 Zoll/Jahr). Am anderen Ende des Spektrums befindet sich die Südamerikanische Platte mit einer typischen Geschwindigkeit von 10,6 mm/Jahr (0,42 Zoll/Jahr) ^{[ 110 ] .}

Die Erdkruste lässt sich in ozeanische und kontinentale Kruste unterteilen. Die ozeanische Kruste besteht überwiegend aus Basalt , während die kontinentale Kruste mehr Gesteine ​​geringerer Dichte wie Granit , metamorphe Gesteine ​​und Sedimente enthält ^{[ 111 ].} Diese bedecken zwar fast 75 % der Kontinentaloberflächen, machen aber nur etwa 5 % der Krustenmasse aus. ^{[ 112 ]}

Während die ozeanische Kruste vom Ozean bedeckt ist , bedeckt dieser auch die kontinentale Kruste, die Kontinentalschelfe , wodurch diese Teile des Ozeans zu Schelfmeeren werden . Die ozeanische Kruste bildet große Ozeanbecken mit Merkmalen wie Tiefseeebenen , Seebergen , submarinen Vulkanen ^{[ 113} ] , Tiefseegräben , submarinen Canyons , ozeanischen Plateaus und einem die ganze Welt umspannenden mittelozeanischen Rückensystem ^{[ 114 ]} . Der Meeresboden hat eine durchschnittliche Tiefe von etwa 3,8 km ^{[ 115 ] .}

Die Erdoberfläche bildet die Grenze zwischen Atmosphäre und festem Erdinneren sowie den Ozeanen. Sie wird fortwährend durch interne plattentektonische Prozesse wie Erdbeben und Vulkanismus , durch Verwitterung und Erosion infolge von Eis, Wasser, Wind und Temperatur sowie durch biologische Prozesse wie das Wachstum und die Zersetzung von Biomasse zu Boden geformt . ^{[ 116 ] [ 117 ]}

Die Oberfläche der Erde hat eine Fläche von etwa 510 Millionen km² ⁽ 197 Millionen Quadratmeilen) ^{[ 12 ]} und kann in zwei Hemisphären unterteilt werden : nach Breitengrad in die polare Nord- und Südhemisphäre , nach Längengrad in die kontinentale Ost- und Westhemisphäre oder grob nach Wasser- und Landhemisphäre .

Der größte Teil der Erdoberfläche ist von Ozeanwasser bedeckt: 70,8 % oder 361 Millionen km² ⁽ 139 Millionen Quadratmeilen). ^{[ 12 ]} Dieser riesige Pool aus Salzwasser wird oft als Weltozean bezeichnet [ 118 ^{] [ 119 ] und macht} die Erde mit ihrer dynamischen Hydrosphäre zu einer Wasserwelt ^{[ 120 ] [ 121 ]} oder Ozeanwelt . ^{[ 122 ] [ 123 ]} Tatsächlich könnte der Ozean in der Frühgeschichte der Erde die Erde vollständig bedeckt haben. ^{[ 124 ]} Der Weltozean wird üblicherweise in den Pazifischen Ozean, den Atlantischen Ozean, den Indischen Ozean, den Südlichen Ozean und den Arktischen Ozean unterteilt, vom größten zum kleinsten. In den Polarregionen der Erde ist die Meeresoberfläche von saisonal schwankenden Mengen an Meereis bedeckt , das oft mit polarem Land, Permafrost und Eisschilden verbunden ist und polare Eiskappen bildet .

Die Landfläche der Erde bedeckt 29,2 % bzw. 149 Millionen km² ⁽ 58 Millionen Quadratmeilen). Sie umfasst zahlreiche Inseln rund um den Globus, der größte Teil wird jedoch von den vier Kontinenten eingenommen : Afrika -Eurasien , Amerika , Antarktis und Australien . ^{[ 125 ] [ 126 ] [ 127 ]} Diese Kontinente sind weiter unterteilt und in Kontinente gruppiert. Land kann von Oberflächenwasser , Schnee, Eis, künstlichen Strukturen oder Vegetation bedeckt sein . Der größte Teil der Landfläche der Erde ist von Vegetation bedeckt, ^{[ 128 ]} aber beträchtliche Flächen bestehen aus Eisschilden (10 %, ^{[ 129 ]} ohne die ebenso große Fläche unter Permafrost ) ^{[ 130 ]} oder Wüsten (33 %). ^{[ 131 ]}

Die Pedosphäre ist die äußerste Schicht der Erdoberfläche und besteht aus Boden , der auch Bodenbildungsprozessen unterliegt . Boden ist entscheidend für die Ackerlandnutzung. Die gesamte Ackerfläche der Erde beträgt 10,7 %, davon sind 1,3 % dauerhaft bewirtschaftetes Ackerland. ^{[ 132 ] [ 133 ]} Die Erde verfügt schätzungsweise über 16,7 Millionen km² ⁽ 6,4 Millionen Quadratmeilen) Ackerland und 33,5 Millionen km² ⁽ 12,9 Millionen Quadratmeilen) Weideland. ^{[ 134 ]}

Die Topographie der Erdoberfläche umfasst sowohl die Topographie der Meeresoberfläche als auch die Form der Landoberfläche. Das Terrain der Landoberfläche ist sehr vielfältig und besteht aus Bergen, Wüsten , Ebenen , Hochebenen und anderen Landformen . Die Höhe der Landoberfläche variiert von einem Tiefststand von −418 m (−1371 ft) am Toten Meer bis zu einer maximalen Höhe von 8848 m (29029 ft) auf dem Gipfel des Mount Everest . Die mittlere Höhe des Landes über dem Meeresspiegel beträgt etwa 797 m (2615 ft). ^{[ 135 ]}

Aufgrund der Erdrotation hat die Erde die Form eines Ellipsoids mit einer Ausbuchtung am Äquator ; ihr Durchmesser ist dort 43 Kilometer größer als an den Polen . ^{[ 113 ] [ 136 ]} Die Erdform weist zudem lokale topografische Variationen auf; die größten lokalen Variationen, wie der Marianengraben (10.925 Meter unter dem Meeresspiegel) ^{[ 137 ]} , verkürzen den durchschnittlichen Erdradius um 0,17 %, während der Mount Everest (8.848 Meter über dem Meeresspiegel) ihn um 0,14 % verlängert. ^{[ 7 ] [ 139 ]} Da die Erdoberfläche an der Ausbuchtung am Äquator am weitesten von ihrem Massenschwerpunkt entfernt ist , markiert der Gipfel des Vulkans Chimborazo in Ecuador (6.384,4 km) diesen Punkt. ^{[ 140 ] [ 141 ]} Parallel zur starren Landtopographie weist der Ozean eine dynamischere Topographie auf . ^{[ 142 ]}

Zur Messung der lokalen Variationen der Erdtopographie verwendet die Geodäsie ein idealisiertes Erdmodell, das die Form eines Geoids erzeugt . Diese Form ergibt sich, wenn der Ozean idealisiert wird und die Erde vollständig bedeckt, ohne jegliche Störungen wie Gezeiten und Winde. Das Ergebnis ist eine glatte, aber unregelmäßige Geoidoberfläche, die den mittleren Meeresspiegel als Referenzniveau für topographische Messungen liefert. ^{[ 143 ]}

Der Hauptteil des Erdmagnetfelds entsteht im Erdkern, dem Ort eines Dynamoprozesses , der die kinetische Energie thermisch und durch die Zusammensetzung bedingter Konvektion in elektrische und magnetische Feldenergie umwandelt. Das Feld erstreckt sich vom Kern durch den Mantel bis zur Erdoberfläche, wo es annähernd die Eigenschaften eines Dipols aufweist . Die Pole des Dipols befinden sich in der Nähe der geografischen Pole der Erde. Am Äquator des Magnetfelds beträgt die Magnetfeldstärke an der Oberfläche 3,05 × 10⁻⁵ T , mit einem magnetischen Dipolmoment von 7,79 × 10¹² B² ^.22 Am ² zum Zeitpunkt 2000 nahm um fast 6 % pro Jahrhundert ab (obwohl es immer noch stärker als sein langjähriger Durchschnitt ist). ^{[ 144 ]} Die Konvektionsbewegungen im Erdkern sind chaotisch; die magnetischen Pole driften und ändern periodisch ihre Ausrichtung. Dies verursachtsäkulare Variationendes Hauptfeldes undFeldumkehrungenin unregelmäßigen Abständen, die im Durchschnitt einige Male pro Million Jahre auftreten. Die letzte Umkehrung ereignete sich vor etwa 700.000 Jahren. ^{[ 145 ] [ 146 ]}

Die Ausdehnung des Erdmagnetfelds im Weltraum definiert die Magnetosphäre . Ionen und Elektronen des Sonnenwinds werden von der Magnetosphäre abgelenkt; der Druck des Sonnenwinds komprimiert die Tagseite der Magnetosphäre auf etwa 10 Erdradii und dehnt die Nachtseite zu einem langen Schweif aus. ^{[ 147 ]} Da die Geschwindigkeit des Sonnenwinds größer ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen im Sonnenwind, bildet sich vor der Tagseite der Magnetosphäre innerhalb des Sonnenwinds ein Überschall-Bugstoß . ^{[ 148 ]} Geladene Teilchen befinden sich in der Magnetosphäre; die Plasmasphäre besteht aus niederenergetischen Teilchen, die im Wesentlichen den Magnetfeldlinien mit der Erdrotation folgen. ^{[ 149 ] [ 150 ]} Der Ringstrom wird durch mittelenergetische Teilchen definiert , die relativ zum Erdmagnetfeld driften, deren Bahnen aber weiterhin vom Magnetfeld dominiert werden. ^{[ 151 ]} Die Van-Allen-Strahlungsgürtel bestehen aus hochenergetischen Teilchen, deren Bewegung im Wesentlichen zufällig ist, die aber innerhalb der Magnetosphäre stattfinden. ^{[ 152 ] [ 153 ]} Während magnetischer Stürme und Substürme können geladene Teilchen aus der äußeren Magnetosphäre und insbesondere aus dem Magnetotail abgelenkt und entlang der Feldlinien in die Ionosphäre der Erde gelenkt werden , wo atmosphärische Atome angeregt und ionisiert werden können, was zu Polarlichtern führt . ^{[ 154 ]}

Die Schwerkraft der Erde ist die Beschleunigung , die Objekte aufgrund der Massenverteilung im Erdinneren erfahren. Nahe der Erdoberfläche beträgt die Gravitationsbeschleunigung etwa 9,8 m/ ^s² (32 ft/s² ⁾ . Lokale Unterschiede in Topographie, Geologie und tieferen tektonischen Strukturen verursachen lokale und großräumige regionale Unterschiede im Gravitationsfeld der Erde, sogenannte Gravitationsanomalien . ^{[ 155 ]} Die Hill-Sphäre , der Gravitationseinflussbereich der Erde, hat einen Radius von etwa 1,5 Millionen km (930.000 mi). ^{[ 156 ] [ n 8 ]} Dies ist die maximale Entfernung, in der der Gravitationseinfluss der Erde stärker ist als der der weiter entfernten Sonne und der Planeten. Objekte müssen die Erde innerhalb dieses Radius umkreisen, da sie sonst durch die Gravitationskraft der Sonne aus ihrer Bahn gerissen werden können. ^{[ 156 ]}

Der Mond ist ein relativ großer, erdähnlicher , natürlicher Satellit mit einem Durchmesser von etwa einem Viertel des Erddurchmessers. Er ist der größte Mond im Sonnensystem im Verhältnis zur Größe seines Planeten, obwohl Charon im Verhältnis zum Zwergplaneten Pluto größer ist . ^{[ 157 ] [ 158 ]} Die natürlichen Satelliten anderer Planeten werden ebenfalls als „Monde“ bezeichnet, nach dem Mond der Erde. ^{[ 159 ]} Mond und Erde umkreisen alle 27,32 Tage ein gemeinsames Baryzentrum relativ zu den Hintergrundsternen. Zusammen mit der gemeinsamen Umlaufbahn des Erde-Mond-Systems um die Sonne beträgt die Periode des synodischen Monats , von Neumond zu Neumond, 29,53 Tage.

Vom Himmelsnordpol aus betrachtet , bewegen sich Erde, Mond und ihre Achsenrotationen gegen den Uhrzeigersinn . Von der Erde aus gesehen ist der Mond gerade so weit entfernt, dass er fast die gleiche scheinbare Scheibengröße wie die Sonne aufweist. Die Winkelgröße (oder der Raumwinkel ) dieser beiden Himmelskörper stimmt überein, da die Sonne zwar einen etwa 400-mal größeren Durchmesser als der Mond hat, aber auch 400-mal weiter entfernt ist. ^{[ 160 ]} Dies ermöglicht totale und ringförmige Sonnenfinsternisse auf der Erde. ^{[ 161 ]} Die Bahnebenen sind nicht exakt ausgerichtet: Die Ebene Erde-Mond ist gegenüber der Ebene Erde-Sonne (der Ekliptik ) um bis zu ±5,1 Grad geneigt. Ohne diese Neigung gäbe es alle zwei Wochen eine Finsternis, abwechselnd Mond- und Sonnenfinsternisse . ^{[ 4 ] [ 162 ]}

Die Gravitationsanziehung zwischen Erde und Mond verursacht die Gezeitenkräfte auf der Erde. ^{[ 163 ]} Derselbe Effekt auf den Mond führt zu seiner gebundenen Rotation : Seine Rotationsperiode entspricht der Zeit, die er für einen Umlauf um die Erde benötigt. Dadurch wendet er der Erde stets dieselbe Seite zu. ^{[ 164 ]} Während der Mond die Erde umkreist, werden unterschiedliche Teile seiner Oberfläche von der Sonne beleuchtet, was die Mondphasen erklärt . ^{[ 165 ]} Aufgrund der Gezeitenkräfte entfernt sich der Mond mit einer Geschwindigkeit von etwa 38 mm/Jahr von der Erde. ( 1 )+1/2 Zoll /Jahr). Über Millionen von Jahren summieren sich diese winzigen Veränderungen – und die Verlängerung des Erdtages um etwa 23  μs / Jahr – zu signifikanten Veränderungen. ^{[ 166 ]} Während des Ediacariums beispielsweise (etwaVor 620 Millionen Jahren hatte ein Jahr 400 ± 7 Tage, wobei jeder Tag 21,9 ± 0,4 Stunden dauerte. ^{[ 167 ]}

Der Mond könnte die Entstehung des Lebens maßgeblich beeinflusst haben, indem er das Klima der Erde milderte. Paläontologische Funde und Computersimulationen zeigen, dass die Erdachse durch Gezeitenkräfte des Mondes stabilisiert wird. ^{[ 168 ]} Einige Theoretiker vermuten, dass die Erdachse ohne diese Stabilisierung gegen die von Sonne und Planeten auf den Äquatorwulst ausgeübten Drehmomente chaotisch instabil sein und über Millionen von Jahren großen Veränderungen unterliegen könnte, wie es beispielsweise beim Mars der Fall ist. Diese Theorie ist jedoch umstritten. ^{[ 169 ] [ 170 ]}

Die am weitesten verbreitete Theorie zur Entstehung des Mondes, die Rieseneinschlagshypothese , besagt, dass er durch die Kollision eines marsgroßen Protoplaneten namens Theia mit der frühen Erde entstand. Diese Hypothese erklärt den relativen Mangel an Eisen und flüchtigen Elementen auf dem Mond sowie die Tatsache, dass seine Zusammensetzung nahezu identisch mit der der Erdkruste ist. ^{[ 39 ]} Computersimulationen legen nahe, dass sich zwei blobartige Überreste dieses Protoplaneten im Inneren der Erde befinden könnten. ^{[ 171 ] [ 172 ]}

Die Population der erdnahen Asteroiden besteht aus Quasi-Satelliten , Objekten mit hufeisenförmiger Umlaufbahn und Trojanern . Es gibt mindestens sieben Quasi-Satelliten, darunter 469219 Kamoʻoalewa , mit Durchmessern zwischen 10 m und 5000 m. ^{[ 173 ] [ 174 ]} Der Trojaner-Asteroid 2010 TK 7 umkreist den führenden Lagrange-Punkt L4 in der Erdumlaufbahn um die Sonne. ^{[ 175 ]} Der winzige erdnahe Asteroid 2006 RH 120 passiert das Erde-Mond - System etwa alle zwanzig Jahre. Dabei kann er die Erde für kurze Zeit umkreisen. ^{[ 176 ]}

Im September 2021 umkreisten 4.550 betriebsbereite, künstliche Satelliten die Erde. ^{[ 177 ]} Daneben gab es auch außer Betrieb befindliche Satelliten, darunter Vanguard 1 , den ältesten derzeit im Orbit befindlichen Satelliten, sowie über 16.000 verfolgte Weltraumtrümmer . ^{[ 9 ]} Der größte künstliche Satellit der Erde ist die Internationale Raumstation (ISS). ^{[ 178 ]}

Die Rotationsperiode der Erde um die Sonne – ihr mittlerer Sonnentag – beträgt 86.400 Sekunden mittlerer Sonnenzeit ( 86.400,0025 SI- Sekunden ). ^{[ 179 ]} Da der Sonnentag der Erde aufgrund der Gezeitenkräfte heute etwas länger ist als im 19. Jahrhundert , variiert die Dauer jedes einzelnen Tages zwischen 0 und 2 Millisekunden gegenüber dem mittleren Sonnentag. ^{[ 180 ] [ 181 ]}

Die Rotationsperiode der Erde relativ zu den Fixsternen , vom International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) als Sternentag bezeichnet, beträgt 86.164,0989 Sekunden mittlerer Sonnenzeit ( UT1 ) bzw. 23 ^h 56 ^min 4,0989 ^s . ^{[ 3 ] [ n 10 ]} Die Rotationsperiode der Erde relativ zum präzedierenden oder wandernden mittleren März-Äquinoktium (wenn die Sonne im 90°-Winkel zum Äquator steht) beträgt 86.164,0905 Sekunden mittlerer Sonnenzeit (UT1) (23 ^h 56 ^min 4,0905 ^s ) . ^{[ 3 ]} Somit ist der siderische Tag um etwa 8,4 ms kürzer als der Sternentag. ^{[ 182 ]}

Abgesehen von Meteoren in der Atmosphäre und niedrig umlaufenden Satelliten, bewegen sich Himmelskörper am Himmel der Erde hauptsächlich scheinbar nach Westen mit einer Geschwindigkeit von 15°/h = 15'/min. Für Körper in der Nähe des Himmelsäquators entspricht dies einem scheinbaren Durchmesser der Sonne oder des Mondes alle zwei Minuten; von der Erdoberfläche aus betrachtet, erscheinen Sonne und Mond annähernd gleich groß. ^{[ 183 ] [ 160 ]}

Die Erde umkreist die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 150 Millionen Kilometern. Damit ist sie der drittnächste Planet zur Sonne und gehört zum inneren Sonnensystem . Ihre Umlaufbahn ist die Grundlage der Astronomischen Einheit (AE) und entspricht etwa 8,3 Lichtminuten oder dem 380-Fachen der Entfernung Erde-Mond . Die Erde umkreist die Sonne alle 365,2564 mittleren Sonnentage , was einem siderischen Jahr entspricht. Die Sonne bewegt sich am Himmel der Erde scheinbar um etwa 1° pro Tag nach Osten, was einem scheinbaren Sonnen- oder Monddurchmesser alle 12 Stunden entspricht. Aufgrund dieser Bewegung benötigt die Erde im Durchschnitt 24 Stunden – einen Sonnentag – für eine vollständige Drehung um ihre Achse, bis die Sonne wieder im Meridian steht . Dies ist etwas länger als ein siderischer Tag.

Die durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit der Erde beträgt 29,7827 km/s (107.218 km/h; 66.622 mph). Damit legt sie eine Strecke von etwa 12.742 km (7.918 mi) – dem Erddurchmesser – in sieben Minuten und die Entfernung zwischen Erde und Mond – 384.400 km (238.855 mi) – in etwa 3,5 Stunden zurück. ^{[ 4 ]} Von einem Standpunkt oberhalb der Sonne und der Nordpole der Erde aus betrachtet, umkreist die Erde die Sonne gegen den Uhrzeigersinn. Wie alle anderen Planeten des Sonnensystems bewegt sich auch die Erde annähernd in derselben Ebene, der sogenannten invarianten Ebene . Die Bahnneigung der Erde zu dieser Ebene beträgt etwa 1,58°. ^{[ 5 ]}

Die Erde befindet sich, wie der Rest des Sonnensystems, in der Milchstraße und umkreist diese in einer Entfernung von etwa 28.000  Lichtjahren . Sie liegt etwa 20 Lichtjahre über der galaktischen Ebene im Orionarm . ^{[ 184 ]}

Die Erdachse ist um etwa 23,439281° geneigt ^{[ 3 ],} wobei die Achse der Erdumlaufbahn definitionsgemäß immer zu den Himmelspolen zeigt . Aufgrund dieser Neigung variiert die Menge des Sonnenlichts, die einen bestimmten Punkt auf der Erdoberfläche erreicht, im Laufe des Jahres. Dies verursacht die jahreszeitlichen Klimaveränderungen: Auf der Nordhalbkugel herrscht Sommer, wenn der nördliche Wendekreis der Sonne zugewandt ist, und auf der Südhalbkugel , wenn der südliche Wendekreis der Sonne zugewandt ist. In beiden Fällen herrscht gleichzeitig Winter auf der jeweils gegenüberliegenden Hemisphäre.

Im Sommer sind die Tage länger und die Sonne steht höher am Himmel. Im Winter wird es kühler und die Tage kürzer. ^{[ 185 ]} Oberhalb des Polarkreises und unterhalb des Antarktischen Kreises herrscht einen Teil des Jahres völlige Dunkelheit, die sogenannte Polarnacht . Diese dauert an den Polen selbst mehrere Monate. In diesen Breitengraden gibt es auch die Mitternachtssonne , bei der die Sonne den ganzen Tag über sichtbar bleibt. ^{[ 186 ] [ 187 ]}

Gemäß astronomischer Konvention lassen sich die vier Jahreszeiten anhand der Sonnenwenden – den Punkten der maximalen Neigung der Erdachse zur Sonne hin oder von ihr weg – und der Tagundnachtgleichen bestimmen , wenn die Erdrotationsachse mit der Erdumlaufbahnachse übereinstimmt. Auf der Nordhalbkugel findet die Wintersonnenwende derzeit um den 21. Dezember statt, die Sommersonnenwende um den 21. Juni, die Frühlingstagundnachtgleiche um den 20. März und die Herbsttagundnachtgleiche um den 22. oder 23. September. Auf der Südhalbkugel ist die Situation umgekehrt: Sommer- und Wintersonnenwende sowie Frühlings- und Herbsttagundnachtgleiche sind vertauscht. ^{[ 188 ]}

Der Neigungswinkel der Erdachse ist über lange Zeiträume relativ stabil. Die Erdachse unterliegt jedoch einer Nutation , einer leichten, unregelmäßigen Bewegung mit einer Hauptperiode von 18,6 Jahren. ^{[ 189 ]} Die Ausrichtung (nicht der Winkel) der Erdachse ändert sich ebenfalls im Laufe der Zeit und präzediert in einem vollständigen Kreis während jedes 25.800-jährigen Zyklus. Diese Präzession ist der Grund für den Unterschied zwischen einem siderischen und einem tropischen Jahr . Beide Bewegungen werden durch die wechselnde Anziehungskraft von Sonne und Mond auf die Äquatorialwölbung der Erde verursacht. Die Pole wandern zudem einige Meter über die Erdoberfläche. Diese Polbewegung hat mehrere zyklische Komponenten, die zusammenfassend als quasiperiodische Bewegung bezeichnet werden . Zusätzlich zu einer jährlichen Komponente dieser Bewegung gibt es einen 14-monatigen Zyklus, die sogenannte Chandler-Wobbelbewegung . Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde variiert ebenfalls, ein Phänomen, das als Tageslängenvariation bekannt ist. ^{[ 190 ]}

Die Erdumlaufbahn ist leicht elliptisch und nicht perfekt kreisförmig. Der sonnennächste Punkt der Erde wird Perihel genannt . In der heutigen Zeit liegt das Perihel um den 3. Januar und das Aphel um den 4. Juli. Diese Daten verschieben sich im Laufe der Zeit aufgrund der Präzession und Veränderungen der Umlaufbahn, die zyklischen Mustern folgen, den sogenannten Milanković-Zyklen . Die jährliche Änderung des Abstands zwischen Erde und Sonne führt zu einer Zunahme der Sonnenenergie, die die Erde im Perihel im Vergleich zum Aphel um etwa 6,8 % erreicht. ^{[ 191 ] [ n 11 ]} Da die Südhalbkugel etwa zur gleichen Zeit zur Sonne geneigt ist, in der die Erde ihren sonnennächsten Punkt erreicht, empfängt sie im Laufe eines Jahres etwas mehr Sonnenenergie als die Nordhalbkugel. Dieser Effekt ist jedoch deutlich geringer als die gesamte Energieänderung aufgrund der Achsenneigung, und der größte Teil der überschüssigen Energie wird vom höheren Wasseranteil auf der Südhalbkugel absorbiert. ^{[ 192 ]}

Die Erdatmosphäre besitzt keine klar definierte Grenze; ​​sie wird allmählich dünner und geht in den Weltraum über. ^{[ 193 ]} Drei Viertel der Atmosphärenmasse befinden sich in den obersten 11 km (6,8 Meilen) der Erdoberfläche; diese unterste Schicht wird Troposphäre genannt. ^{[ 194 ]} Die Sonnenenergie erwärmt diese Schicht und die darunter liegende Erdoberfläche, wodurch sich die Luft ausdehnt. Diese Luft mit geringerer Dichte steigt auf und wird durch kühlere Luft mit höherer Dichte ersetzt. Das Ergebnis ist eine atmosphärische Zirkulation , die durch die Umverteilung thermischer Energie Wetter und Klima bestimmt. ^{[ 195 ]}

Die Atmosphäre besteht aus 78,084 % Stickstoff , 20,946 % Sauerstoff, 0,934 % Argon und Spuren von Kohlendioxid und anderen gasförmigen Molekülen. ^{[ 196 ]} Der Wasserdampfgehalt schwankt zwischen 0,01 % und 4 % ^{[ 196 ]} , beträgt aber im Durchschnitt etwa 1 %. ^{[ 4 ]} Die Biosphäre der Erde hat ihre Atmosphäre maßgeblich verändert . Die oxygenische Photosynthese entwickelte sich.Vor 2,7 Milliarden Jahren veränderte sich die Atmosphäre und bildete die heutige, hauptsächlich _aus Stickstoff und Sauerstoff bestehende Atmosphäre. _[ ^{62 ] Diese} Veränderung ermöglichte die Ausbreitung aerober Organismen und indirekt die Bildung der Ozonschicht durch die anschließende Umwandlung von atmosphärischem O₂ in O₃ . Die Ozonschicht blockiert ultraviolette Sonnenstrahlung und ermöglicht so Leben an Land. ^{[ 197 ]} Weitere für das Leben wichtige atmosphärische Funktionen sind der Transport von Wasserdampf, die Bereitstellung nützlicher Gase, das Verglühen kleiner Meteore vor dem Aufprall auf die Erdoberfläche und die Temperaturregulierung. ^{[ 198 ]} Letzteres Phänomen ist der Treibhauseffekt : Spurenmoleküle in der Atmosphäre binden die von der Erdoberfläche abgegebene Wärmeenergie und erhöhen dadurch die Durchschnittstemperatur. Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan , Lachgas und Ozon sind die wichtigsten Treibhausgase in der Atmosphäre. Ohne diesen Wärmespeichereffekt läge die durchschnittliche Oberflächentemperatur bei −18 °C (−0,4 °F), im Gegensatz zu den derzeitigen +15 °C (59 °F) ^{[ 199 ]} , und Leben auf der Erde in seiner jetzigen Form wäre wahrscheinlich nicht möglich. ^{[ 200 ]}

Die Exosphäre ist der Bereich, in dem die Atmosphäre in die Magnetosphäre übergeht, wo die geomagnetischen Felder mit dem Sonnenwind interagieren. ^{[ 201 ]}

Thermische Energie bewirkt, dass einige Moleküle am äußeren Rand der Atmosphäre ihre Geschwindigkeit so weit erhöhen, dass sie der Erdanziehungskraft entkommen können. Dies führt zu einem langsamen, aber stetigen Verlust von Atmosphäre in den Weltraum . Da ungebundener Wasserstoff eine geringe Molekülmasse besitzt , erreicht er die Fluchtgeschwindigkeit leichter und entweicht schneller als andere Gase. ^{[ 202 ]} Der Wasserstoffverlust in den Weltraum trägt dazu bei, dass sich die Erdatmosphäre und -oberfläche von einem ursprünglich reduzierenden in ihren heutigen oxidierenden Zustand verändern. Die Photosynthese lieferte zwar freien Sauerstoff, doch der Verlust von Reduktionsmitteln wie Wasserstoff gilt als notwendige Voraussetzung für die weitverbreitete Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre. ^{[ 203 ]} Daher könnte die Fähigkeit des Wasserstoffs, aus der Atmosphäre zu entweichen, die Entwicklung des Lebens auf der Erde beeinflusst haben. ^{[ 204 ]} In der heutigen sauerstoffreichen Atmosphäre wird der größte Teil des Wasserstoffs in Wasser umgewandelt, bevor er entweichen kann. Der größte Teil des Wasserstoffverlusts stammt stattdessen aus der Zerstörung von Methan in der oberen Atmosphäre. ^{[ 205 ]}

Die obere Atmosphäre, die Atmosphäre oberhalb der Troposphäre ^{[ 206 ],} wird üblicherweise in Stratosphäre , Mesosphäre und Thermosphäre unterteilt . ^{[ 198 ]} Jede Schicht weist einen unterschiedlichen Temperaturgradienten auf, der die Änderungsrate der Temperatur mit der Höhe definiert.

Innerhalb der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht, die die Erdoberfläche teilweise vor ultraviolettem Licht schützt und daher für das Leben auf der Erde von großer Bedeutung ist. Die Kármán-Linie , definiert als 100 km (62 Meilen) über der Erdoberfläche, dient als Arbeitsdefinition für die Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum . ^{[ 207 ]}

Die Troposphäre liegt unterhalb der Stratosphäre der oberen Atmosphäre und unmittelbar über der Erdoberfläche (einschließlich der Peplosphäre ). Sie ist somit die atmosphärische Schicht, die für das Wetter und Klima der Erdoberfläche verantwortlich ist. Ihre Höhe variiert mit dem Breitengrad und reicht von 8 km an den Polen bis 17 km am Äquator, wobei wetter- und jahreszeitliche Faktoren zu Schwankungen führen. ^{[ 208 ]}

Der durchschnittliche Luftdruck auf Meereshöhe beträgt 101,325 kPa (14,696 psi) ^{[ 196 ]} bei einer Skalenhöhe von etwa 8,5 km (5,3 mi). ^{[ 4 ]}

Die Erde empfängt eine Sonneneinstrahlung von  1361 W/m² ^. [ ^{4 ] [ 209 ] Die} Menge an Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, nimmt mit zunehmender geografischer Breite ab. In höheren Breiten trifft das Sonnenlicht in einem flacheren Winkel auf die Oberfläche und muss dickere Atmosphärenschichten durchdringen. Dadurch sinkt die mittlere jährliche Lufttemperatur auf Meereshöhe um etwa 0,4 °C (0,7 °F) pro Breitengrad vom Äquator. ^{[ 210 ]}

Die Erdoberfläche lässt sich in spezifische Breitengrade mit annähernd homogenem Klima unterteilen. Vom Äquator bis zu den Polargebieten erstrecken sich diese in tropische (oder äquatoriale), subtropische , gemäßigte und polare Klimazonen. ^{[ 211 ]} Die wichtigsten atmosphärischen Zirkulationsbänder bestehen aus den Passatwinden in der äquatorialen Region unterhalb des 30. Breitengrades und den Westwinden in den mittleren Breiten zwischen 30° und 60°. ^{[ 212 ]} Auch der Wärmegehalt der Ozeane und die Meeresströmungen sind wichtige Klimafaktoren, insbesondere die thermohaline Zirkulation , die Wärmeenergie von den äquatorialen Ozeanen zu den Polargebieten transportiert. ^{[ 213 ]}

Durch Verdunstung an der Erdoberfläche entstehender Wasserdampf bildet Wolken und wird durch atmosphärische Zirkulationsmuster transportiert. Wolken bedecken etwa zwei Drittel der Erdoberfläche, wobei der Bedeckungsgrad über den Ozeanen höher ist als über Land. ^{[ 214 ]} Kondensiert dieses Wasser und erreicht ein ausreichendes Gewicht, fällt es als Niederschlag zu Boden . ^{[ 195 ]} Ist es nicht gefroren, verdunstet das Oberflächenwasser langsam wieder. Dieser Wasserkreislauf ist lebensnotwendig für das Leben an Land und ein Hauptfaktor für die Erosion von Oberflächenformen über geologische Zeiträume hinweg. Die Niederschlagsmengen variieren stark und reichen von mehreren Metern Wasser pro Jahr bis zu weniger als einem Millimeter. Atmosphärische Zirkulation, topografische Gegebenheiten und Temperaturunterschiede bestimmen den durchschnittlichen Niederschlag in den einzelnen Regionen. ^{[ 215 ]}

Zu den wichtigsten lokalen Faktoren, die das Klima eines Ortes beeinflussen, zählen die Nähe zu Ozeanen , die ozeanische und atmosphärische Zirkulation sowie die Topografie. ^{[ 216 ]} Orte in Meeresnähe weisen typischerweise kältere Sommer und wärmere Winter auf, da Ozeane große Wärmemengen speichern können. Der Wind transportiert die Kälte oder Wärme des Ozeans an Land. ^{[ 217 ]} Auch die atmosphärische Zirkulation spielt eine wichtige Rolle: San Francisco und Washington D.C. sind beides Küstenstädte auf etwa demselben Breitengrad. Das Klima in San Francisco ist deutlich gemäßigter, da die vorherrschende Windrichtung vom Meer zum Land weht. ^{[ 218 ]} Schließlich nehmen die Temperaturen mit der Höhe ab , wodurch Gebirgsregionen kälter sind als tiefer gelegene Gebiete. ^{[ 219 ]}

Das gebräuchliche Köppen-Klimaklassifikationssystem umfasst fünf Hauptgruppen ( feuchte Tropen , aride Gebiete , feuchte mittlere Breiten , kontinentale Gebiete und kalte Polargebiete ), die weiter in spezifischere Untertypen unterteilt werden. ^{[ 212 ]} Das Köppen-System bewertet Regionen anhand der beobachteten Temperatur und des Niederschlags. ^{[ 220 ]} Die bodennahe Lufttemperatur kann in heißen Wüsten wie dem Death Valley auf etwa 55 °C steigen und in der Antarktis auf bis zu −89 °C fallen . ^{[ 221 ] [ 222 ]}

Die Hydrosphäre der Erde umfasst das gesamte Wasser der Erde und dessen Verteilung. Der größte Teil der Hydrosphäre besteht aus den globalen Ozeanen. Zur Hydrosphäre gehören aber auch das Wasser in der Atmosphäre und an Land, darunter Wolken, Binnenmeere, Seen, Flüsse und Grundwasser. Die Masse der Ozeane beträgt etwa 1,35 × 10¹² Tonnen.¹⁸  Tonnen oder etwa 1/4400 der Gesamtmasse der Erde. Die Ozeane bedecken eine Fläche von 361,8 Millionen km² ⁽ 139,7 Millionen mi² ^{) mit einer mittleren Tiefe von 3682 m (12080 ft), woraus sich ein geschätztes Volumen von 1,332 Milliarden km³} (320 Millionen Kubikmeilen)ergibt ^{. [ 223 ]}

Wenn die gesamte Erdkruste auf gleicher Höhe wie eine glatte Kugel läge, wäre der resultierende Weltozean 2,7 bis 2,8 km tief. ^{[ 224 ]} Etwa 97,5 % des Wassers sind salzhaltig ; die restlichen 2,5 % sind Süßwasser . ^{[ 225 ] [ 226 ]} Der größte Teil des Süßwassers, etwa 68,7 %, liegt als Eis in Eiskappen und Gletschern vor . ^{[ 227 ]} Die restlichen 30 % sind Grundwasser , 1 % Oberflächenwasser (das nur 2,8 % der Landfläche der Erde bedeckt) ^{[ 228 ]} und andere geringe Süßwasservorkommen wie Permafrost , Wasserdampf in der Atmosphäre, biologische Bindungen usw. ^{[ 229 ] [ 230 ]}

In den kältesten Regionen der Erde überdauert der Schnee den Sommer und verwandelt sich in Eis . Dieser angesammelte Schnee und das Eis bilden schließlich Gletscher – Eismassen, die unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft fließen. Alpengletscher entstehen in Gebirgsregionen, während sich in Polargebieten riesige Eisschilde über Land bilden. Die Gletscher erodieren die Oberfläche und verändern sie dramatisch, wodurch U-förmige Täler und andere Landformen entstehen. ^{[ 231 ]} Das Meereis in der Arktis bedeckt eine Fläche, die etwa so groß ist wie die Vereinigten Staaten, obwohl es sich infolge des Klimawandels rasch zurückzieht. ^{[ 232 ]}

Der durchschnittliche Salzgehalt der Ozeane beträgt etwa 35 Gramm Salz pro Kilogramm Meerwasser (3,5 % Salz). ^{[ 233 ]} Der größte Teil dieses Salzes stammt aus vulkanischer Aktivität oder wurde aus kühlem magmatischem Gestein gewonnen. ^{[ 234 ]} Die Ozeane sind zudem ein Reservoir für gelöste atmosphärische Gase, die für das Überleben vieler Wasserlebewesen unerlässlich sind. ^{[ 235 ]} Meerwasser hat einen wichtigen Einfluss auf das Weltklima, da die Ozeane als großer Wärmespeicher fungieren . ^{[ 236 ]} Veränderungen in der Temperaturverteilung der Ozeane können erhebliche Wetterveränderungen, wie beispielsweise die El-Niño-Südliche-Oszillation (ENSO) , verursachen . ^{[ 237 ]}

Der reichliche Vorkommen von Wasser, insbesondere flüssigem Wasser, auf der Erdoberfläche ist ein einzigartiges Merkmal, das sie von anderen Planeten des Sonnensystems unterscheidet . Planeten des Sonnensystems mit dichten Atmosphären weisen zwar teilweise atmosphärischen Wasserdampf auf, bieten aber keine Oberflächenbedingungen für stabiles Oberflächenwasser. ^{[ 238 ]} Obwohl einige Monde Anzeichen für große Vorkommen an extraterrestrischem flüssigem Wasser zeigen , die möglicherweise sogar größer sind als der Ozean der Erde, handelt es sich bei allen um große Wassermengen unter einer kilometerdicken Eisschicht. ^{[ 239 ]}

Die Erde ist der einzige bekannte Ort, der jemals für Leben bewohnbar war . Das Leben auf der Erde entwickelte sich in den frühen Gewässern der Erde etwa hundert Millionen Jahre nach ihrer Entstehung, vor ungefähr vier Milliarden Jahren. Die Erde bietet flüssiges Wasser – eine Umgebung, in der sich komplexe organische Moleküle bilden und miteinander interagieren können – sowie ausreichend Energie für einen funktionierenden Stoffwechsel . ^{[ 240 ]} Pflanzen und andere Organismen nehmen Nährstoffe aus Wasser, Böden und der Atmosphäre auf. Diese Nährstoffe werden ständig zwischen verschiedenen Arten recycelt. ^{[ 241 ]}

Das Leben auf der Erde hat zahlreiche Ökosysteme geprägt und besiedelt und sich schließlich global ausgebreitet, wodurch eine umfassende Biosphäre entstanden ist. ^{[ 242 ]} Im Laufe der Zeit hat sich das Leben auf der Erde stark diversifiziert, wodurch die Biosphäre verschiedene Biome hervorgebracht hat , die von vergleichsweise ähnlichen Pflanzen und Tieren bewohnt werden. ^{[ 243 ]} Die verschiedenen Biome entwickelten sich in unterschiedlichen Höhenlagen oder Wassertiefen , planetarischen Temperaturzonen und an Land mit unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit . Die Artenvielfalt und Biomasse der Erde erreichen ihren Höhepunkt in flachen Gewässern und Wäldern, insbesondere unter äquatorialen, warmen und feuchten Bedingungen . Im Gegensatz dazu sind eisige Polarregionen und große Höhen oder extrem trockene Gebiete relativ karg an Pflanzen- und Tierwelt. ^{[ 244 ]}

Daher hat das Leben die Erde beeinflusst und die Erdatmosphäre und -oberfläche über lange Zeiträume hinweg erheblich verändert, was zu Veränderungen wie dem Großen Sauerstoffereignis geführt hat . ^{[ 245 ]}

Extremwetterereignisse wie tropische Wirbelstürme treten über fast die gesamte Erdoberfläche auf und haben erhebliche Auswirkungen auf das Leben in diesen Gebieten. Von 1980 bis 2000 verursachten diese Ereignisse durchschnittlich 11.800 Todesfälle pro Jahr. ^{[ 246 ]} Viele Regionen sind von Erdbeben , Erdrutschen , Tsunamis , Vulkanausbrüchen , Tornados , Schneestürmen , Überschwemmungen , Dürren , Waldbränden und anderen Naturkatastrophen betroffen. ^{[ 247 ]} Die Auswirkungen menschlichen Handelns sind in vielen Gebieten spürbar, unter anderem durch Luft- und Wasserverschmutzung, sauren Regen , Vegetationsverlust ( Überweidung , Abholzung , Wüstenbildung ), Artensterben , [ ^{248 ] Bodendegradation} , Bodenauslaugung und Erosion . [ ^{249 ] Menschliche} Aktivitäten setzen Treibhausgase in die Atmosphäre frei, die die globale Erwärmung verursachen . ^{[ 250 ]} Dies führt zu Veränderungen wie dem Abschmelzen von Gletschern und Eisschilden , einem globalen Anstieg des durchschnittlichen Meeresspiegels , einem erhöhten Risiko von Dürren und Waldbränden sowie der Migration von Arten in kältere Gebiete. ^{[ 251 ]}

Der Mensch, dessen Vorfahren vor 300.000 Jahren in Ostafrika lebten und von Primaten abstammen, wandert seither über die Erde und besiedelt seit dem Aufkommen des Ackerbaus im 10. Jahrtausend v. Chr. zunehmend Land . ^{[ 252 ]} Im 20. Jahrhundert wurde die Antarktis als letzter Kontinent vom Menschen erforscht und besiedelt, obwohl die menschliche Präsenz dort nach wie vor begrenzt ist. Seit dem 19. Jahrhundert ist die Weltbevölkerung exponentiell auf acht Milliarden in den 2020er Jahren angewachsen ^{[ 253 ]} und wird voraussichtlich in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts ihren Höhepunkt bei etwa zehn Milliarden erreichen. ^{[ 254 ]} Der größte Teil des Bevölkerungswachstums wird in Subsahara-Afrika erwartet . ^{[ 254 ]} 

Die Verteilung und Dichte der Weltbevölkerung variiert stark, wobei der Großteil in Süd- und Ostasien lebt und 90 % auf der Nordhalbkugel der Erde leben ^{[ 255 ].} Dies ist teilweise auf die hemisphärische Dominanz der Landmasse zurückzuführen , die sich zu 68 % auf der Nordhalbkugel befindet ^{[ 256 ]} . Darüber hinaus hat sich die Bevölkerung seit dem 19. Jahrhundert zunehmend in städtischen Gebieten konzentriert , sodass im 21. Jahrhundert die Mehrheit in Städten lebt ^{[ 257 ] .}

Jenseits der Erdoberfläche lebten Menschen bisher nur in wenigen speziell dafür eingerichteten Tiefsee- und Unterwasserstationen sowie auf einigen wenigen Raumstationen . Die Menschheit lebt fast ausschließlich auf der Erdoberfläche und ist vollständig von der Erde und ihrer Umwelt abhängig. Seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts hielten sich einige Hundert Menschen zeitweise außerhalb der Erde auf , ein winziger Bruchteil von ihnen erreichte sogar den Mond. ^{[ 258 ] [ 259 ]}

Die Erde wurde im Laufe der Zeit von Menschen in großem Umfang besiedelt, und die Menschen haben vielfältige Gesellschaften und Kulturen entwickelt. Der größte Teil der Erdoberfläche wurde seit dem 19. Jahrhundert von souveränen Staaten (Ländern) mit klar definierten politischen Grenzen beansprucht . Heute existieren 205 solcher Staaten ^{[ 260 ]} , wobei nur Teile der Antarktis und einige wenige kleine Regionen noch unbeansprucht sind ^{[ 261 ]} . Die meisten dieser Staaten bilden zusammen die Vereinten Nationen , die führende weltweite zwischenstaatliche Organisation ^{[ 262 ]} , die die menschliche Herrschaft über die Ozeane und die Antarktis und damit über die gesamte Erde ausdehnt .

Die Erde verfügt über Ressourcen, die vom Menschen genutzt werden. ^{[ 263 ]} Nicht erneuerbare Ressourcen wie fossile Brennstoffe werden nur über geologische Zeiträume hinweg erneuert. ^{[ 264 ]} Große Vorkommen fossiler Brennstoffe, darunter Kohle, Erdöl und Erdgas, werden aus der Erdkruste gewonnen. ^{[ 265 ]} Diese Vorkommen werden vom Menschen sowohl zur Energiegewinnung als auch als Rohstoff für die chemische Produktion genutzt. ^{[ 266 ]} Mineralische Erzkörper entstanden ebenfalls in der Erdkruste durch Erzgenese infolge von Magmatismus , Erosion und Plattentektonik. ^{[ 267 ]} Diese Metalle und andere Elemente werden im Bergbau gewonnen, ein Prozess, der häufig Umwelt- und Gesundheitsschäden verursacht. ^{[ 268 ]}

Die Biosphäre der Erde produziert zahlreiche nützliche biologische Produkte für den Menschen, darunter Nahrungsmittel, Holz, Arzneimittel , Sauerstoff und die Wiederverwertung organischer Abfälle. Das terrestrische Ökosystem ist auf fruchtbaren Oberboden und Süßwasser angewiesen, das ozeanische Ökosystem auf gelöste Nährstoffe, die vom Land ins Meer gespült werden. ^{[ 269 ]} Im Jahr 2019 bestanden 39 Millionen km² ⁽ 15 Millionen Quadratmeilen) der Erdoberfläche aus Wäldern und Gehölzen, 12 Millionen km² ⁽ 4,6 Millionen Quadratmeilen) aus Sträuchern und Grasland, 40 Millionen km² ( ¹⁵ Millionen Quadratmeilen) wurden für die Tierfutterproduktion und Weidewirtschaft genutzt und 11 Millionen km² ⁽ 4,2 Millionen Quadratmeilen) wurden als Ackerland bewirtschaftet. ^{[ 270 ]} Von den 12–14 % der eisfreien Fläche, die als Ackerland genutzt werden, wurden 2015 2 Prozentpunkte bewässert. ^{[ 271 ]} Menschen verwenden natürliche und künstliche Baumaterialien, um Unterkünfte und Infrastruktur zu errichten. ^{[ 272 ]}

Menschliche Aktivitäten haben die Umwelt der Erde beeinflusst. Durch Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe haben die Menschen die Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre erhöht und damit den Energiehaushalt und das Klima der Erde verändert. ^{[ 250 ] [ 275 ]} Schätzungen zufolge lagen die globalen Temperaturen im Jahr 2020 um 1,2 °C (2,2 °F) über dem vorindustriellen Niveau. ^{[ 276 ]} Dieser Temperaturanstieg, bekannt als globale Erwärmung , hat zum Abschmelzen der Gletscher , zum Anstieg des Meeresspiegels , zu einem erhöhten Risiko von Dürren und Waldbränden sowie zur Migration von Arten in kältere Gebiete beigetragen. ^{[ 251 ]}

Das Konzept der planetaren Grenzen wurde eingeführt, um den Einfluss der Menschheit auf die Erde zu quantifizieren. Von den neun identifizierten Grenzen wurden fünf überschritten: Die Integrität der Biosphäre , der Klimawandel, die chemische Verschmutzung, die Zerstörung natürlicher Lebensräume und der Stickstoffkreislauf gelten als nicht mehr sicher. ^{[ 277 ] [ 278 ]} Stand 2018 konnte kein Land die Grundbedürfnisse seiner Bevölkerung decken, ohne planetare Grenzen zu überschreiten. Es wird jedoch angenommen, dass es möglich ist, alle grundlegenden physischen Bedürfnisse weltweit innerhalb eines nachhaltigen Ressourcenverbrauchs zu befriedigen. ^{[ 279 ]}

Die menschlichen Kulturen haben vielfältige Vorstellungen von der Erde entwickelt. ^{[ 282 ]} Die Erde wird mitunter als Gottheit personifiziert . In vielen Kulturen ist sie eine Muttergöttin und zugleich die wichtigste Fruchtbarkeitsgottheit . ^{[ 283 ]} Schöpfungsmythen vieler Religionen beschreiben die Erschaffung der Erde durch eine oder mehrere übernatürliche Gottheiten. ^{[ 283 ]} Die Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelte Gaia-Hypothese vergleicht die Umwelt und das Leben auf der Erde mit einem einzigen, sich selbst regulierenden Organismus, was zu einer weitgehenden Stabilisierung der Lebensbedingungen führt. ^{[ 284 ] [ 285 ] [ 286 ]}

Wissenschaftliche Untersuchungen haben zu mehreren tiefgreifenden kulturellen Umwälzungen in der Weltsicht geführt. Der anfängliche Glaube an eine flache Erde wurde im antiken Griechenland allmählich durch die Vorstellung einer kugelförmigen Erde verdrängt , die sowohl den Philosophen Pythagoras als auch Parmenides zugeschrieben wird . ^{[ 287 ] [ 288 ]} Bis ins 16. Jahrhundert galt die Erde allgemein als Mittelpunkt des Universums ^{[ 289 ]} , bis Wissenschaftler erstmals erkannten, dass sie sich bewegt und einer der Planeten des Sonnensystems ist. ^{[ 290 ]}

Erst im 19. Jahrhundert erkannten Geologen, dass die Erde mindestens viele Millionen Jahre alt ist. ^{[ 291 ]} Lord Kelvin nutzte 1864 die Thermodynamik , um das Alter der Erde auf 20 bis 400 Millionen Jahre zu schätzen, was eine heftige Debatte auslöste. Erst mit der Entdeckung der Radioaktivität und der radioaktiven Datierung im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert wurde ein zuverlässiger Mechanismus zur Bestimmung des Erdalters etabliert, der das Milliarden Jahre alte Alter des Planeten bewies. ^{[ 292 ] [ 293 ]}

Bilder der Erde aus dem Weltraum , insbesondere Earthrise und The Blue Marble , haben maßgeblich dazu beigetragen, die Wahrnehmung unseres Planeten zu verändern ( Overview-Effekt) . Sie betonten seine Schönheit, Einzigartigkeit, Gemeinschaft und scheinbare Zerbrechlichkeit. ^{[ 294 ] [ 295 ]} Dies führte insbesondere zu einem Bewusstsein für das Ausmaß der Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt. Dank wissenschaftlicher Erkenntnisse, insbesondere der Erdbeobachtung , ^{[ 296 ]} haben Menschen weltweit begonnen, Maßnahmen gegen Umweltprobleme zu ergreifen ^{[ 297 ]} und dabei die Auswirkungen des Menschen sowie die Vernetzung der Ökosysteme der Erde anzuerkennen . ^{[ 298 ]}