Terra

La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole, il più grande dei pianeti terrestri del Sistema Solare, e l'unico corpo planetario del Sistema Solare adatto a sostenere la vita, almeno tra quelli conosciuti alla scienza moderna (anche se vi sono ipotesi e in alcuni casi qualcosa di più che la vita, probabilmente in forma microscopica, sia stata presente o possa esserlo ancora su alcuni corpi del sistema solare come Marte, Venere e alcune lune dei pianeti gassosi. Per saperne di più: [1]).

La Terra ha un solo satellite naturale, la Luna, e la sua formazione è datata 4 miliardi e mezzo di anni fa. Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce. La linea orizzontale rappresenta l'equatore, mentre quella verticale un meridiano (Unicode: ).

Caratteristiche fisiche

Geosfera

L'interno della Terra, detto anche Geosfera, è costituito da rocce di diversa composizione e fase (solida, principalmente, ma talvolta anche liquida).

Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un onda quando questa si trasmette ad un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevate superfici in profondità in cui si verifica una brusca accelerazione e deviazione delle onde, e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno.

L'interno della Terra, come quello degli altri pianeti terrestri, è diviso chimicamente in una crosta formata da rocce da basiche ad acide, un mantello ultrabasico e un nucleo terrestre composto principalmente da ferro. Il pianeta è abbastanza grande da avere un nucleo differenziato in un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido, che produce un debole campo magnetico a causa della convezione del suo materiale elettricamente conduttivo. Dal punto di vista delle proprietà meccaniche, la crosta e la porzione superiore del mantello formano la litosfera, rigida; una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera, mentre il mantello inferiore, di nuovo rigido, si chiama mesosfera.

Materiale proveniente dall'astenosfera si riversa continuamente in superficie attraverso vulcani e dorsali oceaniche non conservando però la composizione originale perché soggetto a cristallizzazione frazionata.

Lo schema seguente riassume le profondità e la caratteristica principale per la definizione dei vari gusci che compongono la Terra:

0-30/35 km -- Crosta (proprietà chimiche)
- 0-60 km -- Litosfera (proprietà fisiche)
- 60-700 km -- Astenosfera o Mantello superiore (proprietà fisiche)
30/35-2900 km -- Mantello (proprietà chimiche e fisiche)
- 700-2900 km -- Mesosfera (proprietà fisiche)
2900-5100 km -- Nucleo esterno (proprietà chimiche e fisiche)
5100-~6375 km -- Nucleo interno (proprietà chimiche e fisiche)

Rappresentazione grafica dell'interno della Terra

Proprietà chimico-fisiche della geosfera

Nel suo insieme, la composizione della Terra ordinata secondo la massa dei costituenti è:

34.6% ferro
29.5% ossigeno
15.2% silicio
12.7% magnesio
2.4% nichel
1.9% zolfo
0.05% titanio

La temperatura all'interno della Terra aumenta progressivamente fino a raggiungere i 5270°K al suo centro. Il calore interno è stato generato in parte durante la formazione del pianeta e da allora ulteriore calore è stato continuamente generato dal decadimento radioattivo di isotopi dell'uranio, del torio e del potassio. Le rocce sono cattive conduttrici di calore, pertanto il calore trasmesso dall'interno all'esterno del pianeta è solo un ventimillesimo del calore che il pianeta riceve dal Sole.

La densità media della Terra è di 5,515 g/cm³, rendendolo il pianeta più denso del Sistema Solare. Poiché la densità delle rocce della crosta terrestre varia da 2,6 a 3,5 g/cm³, il materiale del nucleo deve essere molto più denso: circa 5,7 g/cm³, vedi nucleo terrestre per approfondimenti.

Biosfera

La Terra è l'unico pianeta conosciuto ospitante la vita.

Le forme di vita del pianeta compongono la biosfera. Le teorie correnti pongono la sua nascita a qualche centinaio di milioni di anni dopo la formazione del pianeta, tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa. La biosfera è divisa in vari biomi, abitati da una popolazione di flora e fauna all'incirca simile. Sulla terra, i biomi sono separati principalmente secondo la latitudine. I biomi a nord del circolo polare artico e a sud del circolo polare antartico sono relativamente vuoti di vita animale e vegetale, mentre quelli più popolati si trovano vicino all'equatore.

Atmosfera

La Terra ha un'atmosfera relativamente spessa, composta per il 78% di azoto, per il 21% di ossigeno e per l'1% di argon, più tracce di altri gas tra cui il biossido di carbonio e l'acqua. L'atmosfera separa la superficie terrestre dall'ambiente inospitale dello spazio e blocca buona parte delle radiazioni solari e non. I suoi vari strati, la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera sono diversi attorno al globo e variano anche assieme alle stagioni.

Idrosfera

La Terra è l'unico pianeta del Sistema Solare la cui superficie ospita acqua liquida. L'acqua copre il 71% della superficie terrestre (di cui il 97% è acqua salata e 3% acqua dolce [2]), e la divide in cinque oceani e sette continenti. La presenza di acqua liquida sulla superficie terreste è una combinazione delle giuste caratteristiche orbitali, del vulcanismo, della gravità, dell'effetto serra, del campo magnetico e dell'atmosfera ricca di ossigeno. Ci sono varie ipotesi che Europa, un satellite di Giove, ospiti dell'acqua liquida sotto lo strato di ghiacci che ricopre interamente la superficie (Per saperne di più si può leggere questo articolo in inglese tratto da un sito della NASA: [3]).

La Terra è in effetti oltre il bordo esterno delle orbite che permetterebbero ad un pianeta di essere abbastanza caldo per formare acqua liquida. Senza una qualche forma di effetto serra, l'acqua della Terra congelerebbe. I reperti paleontologici indicano che ad un certo punto, dopo che i batteri blu-verdi (Archea) colonizzarono gli oceani, l'effetto serra smise di funzionare, e la Terra si congelò completamente per un periodo compreso tra 10 e 100 milioni di anni (vedi Terra congelata).

Sugli altri pianeti, come Venere, l'acqua gassosa è dissociata dagli ultravioletti solari, e l'idrogeno è ionizzato e soffiato via dal vento solare. L'effetto è lento, ma inesorabile. Si pensa che questa sia la causa della mancanza d'acqua di Venere. Privato dell'idrogeno, l'ossigeno reagisce con la superficie e viene inglobato in minerali solidi.

Sulla Terra, uno scudo di ozono assorbe la maggior parte degli ultravioletti energetici nell'alta atmosfera, riducendo questo effetto. La magnetosfera inoltre impedisce al vento solare di interagire con l'ionosfera sottostante.

Infine il vulcanismo, aiutato dagli effetti di marea della Luna, emette continuamente vapore d'acqua dall'interno. La tettonica a placche della Terra ricicla il carbonio e l'acqua mediante la subduzione di zone ricche di sedimenti, convertendoli in magma ed emessi dai vulcani come biossido di carbonio gassoso e vapore.

Le correnti oceaniche, inoltre, sono ritenute causa di una particolare oscillazione dell'asse di rotazione terrestre, detta oscillazione di Chandler.

Età della Terra

Modelli chimici basati sull'attuale abbondanza di isotopi radioattivi con lunghissimi tempi di decadimento e l'analisi composizionale di materiale non differenziato proveniente da meteoriti e dalla Luna datano la formazione della Terra a 4,5 miliardi di anni fa. La difficoltà principale nella determinazione dell'età della Terra è legata al fatto che nessuna roccia attualmente affiorante sul pianeta presenta questa età; ciò è dovuto alla natura fluida o plastica della totalità della crosta terreste durante il primo miliardo di anni circa. Inoltre processi di differenziazione magmatica separavano in questa prima fase i vari elementi concentrandone solo alcuni all'interno della crosta terrestre. Questo frazionamento rende difficile stabilire con esattezza il contenuto iniziale di alcuni geocronometri e pertanto non è possibile calcolare con esattezza le abbondanze iniziali.

Le rocce più antiche rinvenibili sul pianeta sono rocce continentali, si ritrovano nei cratoni e hanno un'età pari a 4,1 miliardi di anni. La maggior parte della crosta oceanica è più giovane, perché continuamente riciclata dai meccanismi legati alla tettonica delle placche: la rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.

La Terra nel Sistema Solare

File:Rotating earth (small).gif

La rotazione terrestre.

La Terra ruota una volta al giorno attorno all'asse che unisce il Polo Nord al Polo Sud. Ruota attorno al Sole, completando una rivoluzione all'anno. Ha un satellite naturale, la Luna, che le gira attorno in circa 28 giorni. Viste dal Polo Nord terrestre, tutte questi movimenti si svolgono in senso antiorario.

I piani dei movimenti non sono precisamente allineati: l'asse della Terra è inclinato di 23,5 gradi rispetto alla perpendicolare del piano Terra-Sole (causando le stagioni), e il piano Terra-Luna è inclinato di cinque gradi, cosa che impedisce il verificarsi di due eclissi ogni mese, e le rende invece un evento raro.

In varie epoche venne ritenuto che la Terra fosse piatta, delimitata dalle acque dell'oceano, e fosse al centro dell'universo.
Si riteneva che la Terra fosse piatta perché non si conosceva la natura centrale della forza di gravità che permette di avere il cielo sempre come alto e il centro della Terra come basso e quindi superare l'apparente paradosso che si dovesse camminare con la testa rivolta verso il "basso" dall'altra parte della Terra. Le prime testimonianze della sfericità terrestre ci arrivano da Pitagora (VI-V secolo a.C.) e da Parmenide (V secolo a.C.); poi Aristotele (384 AC-322 AC) portò le prime dimostrazioni ed infine Eratostene (274 AC-196 AC) fece le prime misurazioni. Gli studiosi del Basso Medio Evo, poi, come Giovanni di Sacrobosco, Ruggero Bacone, Tommaso d'Aquino, Brunetto Latini, Dante Alighieri, Giovanni Buridano ed altri sostengono la sfericità della terra con argomenti, per lo più di questo genere: 1. L'ombra proiettata dalla terra sulla luna, durante un'eclissi parziale, è un arco di cerchio; 2. La parte che per prima scompare di una nave all'orizzonte è la chiglia.
Si ritenne molto più a lungo che la Terra fosse al centro dell'universo perché si ha l'impressione che siano tutti gli altri corpi celesti a girare intorno ad essa; inoltre osservando il cielo di notte si ha l'impressione che sia una volta incurvata sulla Terra, illusione dovuta all'immensità dello spazio. La precisione necessaria nelle misurazioni astronomiche per poter confutare con certezza la teoria geocentrica fu raggiunta solo alla fine del Medioevo.

Influenza della Luna

La Luna è un satellite relativamente grande, simile ad un pianeta terrestre, con un diametro pari ad un quarto di quello terrestre e una massa pari ad 1/81. L'attrazione gravitazionale della Luna causa la maggior parte delle maree terrestri. La stessa azione porta ad un lento rallentamento della rotazione della Terra su se stessa, dell'ordine di un'ora ogni parecchie centinaia di milioni di anni. La Terra ha avuto lo stesso effetto sulla Luna, ma il processo è stato molto più veloce a causa della piccola massa della Luna, e quest'ultima ha adesso un giorno perfettamente uguale al periodo di rotazione attorno alla Terra.

Rappresentazione in scala della distanza Terra-Luna

La Luna potrebbe essere stata fondamentale per la comparsa della vita sulla Terra, causando un clima più moderato di quanto altrimenti sarebbe avvenuto. Alcune evidenze paleontologiche e simulazioni computerizzate mostrano che l'inclinazione assiale della Terra è stabilizzata dalle interazioni mareali con la Luna. Senza questa stabilizzazione, l'asse di rotazione potrebbe essere caoticamente instabile, come accade per una sfera. Se l'asse di rotazione terrestre si avvicinasse al piano dell'eclittica, ne risulterebbe un clima molto severo, dove un polo sarebbe continuamente riscaldato e l'altro congelato, causando grandi trasferimenti di energia tra un polo e l'altro che si manifesterebbero in bruschi fenomeni atmosferici. Alcuni paleontologi che hanno studiato l'effetto sostengono che potrebbe uccidere tutti gli animali e piante superiori. Questo effetto rimane tuttavia controverso, e gli studi su Marte (che ha circa lo stesso giorno ed inclinazione assiale della Terra, ma non un grande satellite o un nucleo liquido) potrebbero dare altre informazioni.

L'origine della Luna è sconosciuta, ma la teoria più quotata è che si sia formata dalla collisione di un pianetino della grandezza di Marte con la Terra primitiva. Questa teoria spiega, oltre ad altre cose, la somiglianza della composizione chimica lunare con quella della superficie terrestre. Un'altra teoria molto quotata è quella secondo cui la Luna si è formata da polveri che erano intorno alla terra che sono collassate in un unico punto formano il nostro satellite.

La Terra ha anche almeno un asteroide co-orbitale conosciuto, 3753 Cruithne.

Geografia

File:Mappa fisica terrestre.jpg

Mappa fisica della Terra.

Suddivisioni geografiche maggiori:

Continenti, Oceani

Area:

totale: 510.065.285 km²
terra: 148.939.063 km² (29,2%)
acqua: 361.126.222 km² (70,8%)

Confini:

Le linee di confine del mondo ammontano a 251.480,24 km

Linee costiere: 356.000 km

Rivendicazioni marittime:

zone contigue: 24 miglia nautiche per la maggior parte delle nazioni, con variazioni
piattaforma continentale: 200 metri di profondità, oppure fino alla profondità di esplorazione. Altri rivendicano 200 miglia marittime oppure fino al bordo della piattaforma continentale.
zona di pesca esclusiva: 200 miglia marittime, con variazioni
zona economica esclusiva: 200 miglia marittime, con variazioni
acque territoriali: 12 miglia marittime, con variazioni
Nota: confini con stati confinanti possono impedire a molte nazioni di estendere la propria zona di pesca o economica fino a 200 miglia nautiche. 43 nazioni e altre aree non hanno accesso al mare, tra cui Afghanistan, Andorra, Armenia, Austria, Azerbaijan, Bielorussia, Bhutan, Bolivia, Botswana, Burkina Faso, Burundi, Repubblica Centrafricana, Ciad, Repubblica Ceca, Etiopia, Vaticano, Ungheria, Kazakistan, Kirghizistan, Laos, Lesotho, Liechtenstein, Lussemburgo, Malawi, Mali, Moldova, Mongolia, Nepal, Niger, Paraguay, Ruanda, San Marino, Slovacchia, Swaziland, Svizzera, Tagikistan, Repubblica di Macedonia, Turkmenistan, Uganda, Uzbekistan, West Bank, Zambia, Zimbabwe

Clima

Due grandi aree di clima polare confinano con due regioni temperate piuttosto strette e queste confinano con una larga banda equatoriale di clima tropicale e subtropicale. Le precipitazioni variano considerevolmente, da molti metri di acqua all'anno a meno di un millimetro.

Orografia

Estremi di altezza: (misurati rispetto al livello del mare)

Punto più alto: Monte Everest 8.850 m (stima del 1999)
Punto più basso: Fossa delle Marianne nell'Oceano Pacifico −10.924 m
Punto più basso sulla terraferma: Mar Morto −408 m

Risorse naturali

la crosta terrestre contiene ampi depositi di combustibili fossili: carbone, petrolio, gas naturale, clatrato di metano. Questi depositi sono usati dall'uomo sia per la produzione di energia che come materiale di base per prodotti chimici.
le masse di minerali si sono formate nella crosta terrestre dall'azione dell'erosione e delle placche tettoniche. Questi ammassi sono usati come sorgente per molti metalli ed altri utili materiali.
la biosfera della terra produce molti utili prodotti biologici tra cui: cibo, legno, prodotti farmacologici, ossigeno e il riciclo di rifiuti organici. L'ecosistema del terreno dipende dall'acqua dolce e dall'humus; mentre l'ecosistema oceanico dipende da nutrienti portati nell'acqua dalle piogge e dilavati dal terreno.
alcune di queste risorse, come i combustibili fossili, sono difficili da rigenerare in un breve periodo e per questo sono detti prodotti non rinnovabili. Lo sfruttamento incontrollato delle risorse non rinnovabile da parte dell'uomo è divenuto un argomento polemico da parte dei movimenti ecologisti moderni.

Utilizzazione del suolo

terra arabile: 10%
raccolti permanenti: 1%
pascoli permanenti: 26%
foreste e terreno boschivo: 32%
altro: 31% (stima del 1993)

Terre irrigate: 2.481.250 km² (stima del 1993)

Rischi naturali

Vaste aree sono sottoposte ad fenomeni climatici molto violenti come i cicloni, gli uragani ed i tifoni. Molte zone sono soggette a terremoti, frane, tsunami, eruzioni vulcaniche, tornado, foibe, inondazioni, siccità e altre calamità e disastri.

Ambiente

Ampie zone sono soggette a sovrappopolazione, disastri industriali come inquinamento dell'aria e dell'acqua, piogge acide, e sostanze tossiche, desertificazione, deforestazione, sovrasfruttamento del suolo, perdita della flora e fauna selvagge, erosione, degradazione del suolo e all'introduzione di specie invasive.

Popolazione umana

Sulla terra è stimato che vivano circa 6.327.152.352 persone (stima di novembre 2003).

Pochissime persone sono in orbita intorno alla Terra a bordo della ISS (la Stazione Spaziale Internazionale), mentre altri fanno brevi viaggi sopra l'atmosfera.

L'abitato più a nord del mondo è Alert in Canada. L'abitato più a sud è la stazione di Amundsen-Scott in Antartide, situata quasi esattamente al polo sud.

Struttura della popolazione in relazione all'età:

0-14 anni: 1.818.803.078 (29,92%)
- maschi: 932.832.913 (15,35%)
- femmine: 885.970.165 (14,57%)
15-64 anni: 3.840.881,326 (63,19%)
- maschi: 1.942.402.264 (31,95%)
- femmine: 1.898.479.062 (31,23%)
più di 64 anni: 419.090.130 (6,89%)
- maschi: 184.072.470 (3,03%)
- femmine: 235.017.660 (3,87%) (stima 2000)

Tasso di crescita della popolazione: 1,3% (stima 2000)

Tasso di natalità: 22 nascite/1.000 abitanti (stima 2000)

Tasso di mortalità: 9 decessi/1.000 abitanti (stima 2000)

Tassi relativi suddivisi per sesso:

di nascita: 1,05 maschi/femmina
sotto i 15 anni: 1,05 maschi/femmina
15-64 anni: 1,02 maschi/femmina
più di 64 anni: 0,78 maschi/femmina
popolazione totale: 1,01 maschi/femmina (stime 2000)

Tasso di mortalità infantile: 54 decessi/1.000 nascite di bambini vivi (stima 2000)

Aspettative di vita alla nascita:

popolazione mondiale: 64 anni

maschi: 62 anni
femmine: 65 anni (stima 2000)

Tasso di fertilità: 2.8 bambini nati/donna (stima 2000)

Governi

La Terra non possiede un governo sovrano con autorità planetaria. Nazioni sovrane indipendenti reclamano tutto il territorio terrestre eccetto l'Antartide. L'organizzazione internazionale mondiale è gestita dalle Nazioni Unite. Le Nazioni Unite sono soprattutto un forum di discussione internazionale che possiede facoltà limitate nel far passare e far rispettare leggi internazionali.

Suddivisioni amministrative: 267 nazioni, aree dipendenti, altro e varie entità

Curiosità

La Terra è stata spesso personificata come una divinità, più precisamente una divinità femminile, vedi ad esempio Gea o Gaia e Madre Terra. Nella mitologia nordica, la divinità della Terra Jord era la madre di Thor e la figlia di Nott e Annar.

La Terra è anche stata descritta come una voluminosa astronave, con un sistema per il supporto vitale che richiede manutenzione (vedi Astronave Terra).

Poiché la Terra è molto grande, non è immediatamente evidente all'occhio nudo, osservando dalla superficie, che ha forma sferica, leggermente appiattita ai poli e con un lieve rigonfiamento all'equatore. Per questa ragione in passato si riteneva che la Terra fosse piatta. Prima dell'avvento del volo spaziale, questa credenza venne smentita con deduzioni basate sull'osservazione indiretta tramite effetti secondari quali il disegno dei paralleli e l'osservazione degli altri pianeti del sistema solare.

Già i Greci, comunque, circa 2500 anni fa, cominciarono a sostenere che la terra fosse una sfera. Gli studiosi medioevali, poi, come Giovanni di Sacrobosco, Ruggero Bacone, Tommaso d'Aquino, Brunetto Latini, Dante Alighieri, Giovanni Buridano ed altri sostennero la sfericità del nostro pianeta con argomenti, per lo più di questo genere:

L'ombra proiettata dalla terra sulla luna, durante un'eclissi parziale, è un arco di cerchio;
La parte che per prima scompare di una nave all'orizzonte è la chiglia.

Una foto della Terra scattata dalla sonda spaziale Voyager 1 ispirò Carl Sagan nel descriverla per primo come un "puntino azzurro".

Nella fantascienza la Terra è spesso la capitale o il principale centro amministrativo di un ipotetico governo galattico (specialmente quando questo governo galattico è composto per la maggior parte da umani o da loro dominato), spesso una repubblica federale rappresentativa, benché imperi e dittature non manchino affatto. Molto significative da questo punto di vista le serie televisive di fantascienza Star Trek e Babylon 5. Tuttavia in altre opere di fantascienza, capita spesso che i popoli umani emigrati nello spazio in un lontano futuro non sappiano più quale sia il loro pianeta d'origine (come avviene ad esempio nel telefilm Galactica o nel Ciclo della Fondazione di Isaac Asimov).

La guida galattica per autostoppisti, una serie di romanzi di Douglas Adams, descrive la Terra come un pianeta "Praticamente innocuo". Nella stessa serie viene detto che la Terra è un supercomputer costruito da esseri altamente avanzati provenienti da un'altra dimensione per ottenere la risposta alla domanda su "La vita, l'universo e tutto quanto".

Voci correlate

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Sistema legale: diritto internazionale
Economia: economia internazionale
Storia: storia
Terremoto
Magnetismo terrestre
Rigonfiamento equatoriale
Astronomia
Biologia
Geografia
Scienze della Terra
Geodesia
Raggio della Terra

Collegamenti esterni

(EN) NASA World Wind Grazie alle immagini provenienti dal satellite, questo programma permette di guardare qualunque punto della terra in una ricostruzione 3D estremamente realistica.
(EN) Earth and Moon Viewer

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