Die Erde ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass es Leben gibt. Beachten Sie die Verwendung des Wortes „bekannt“, das darauf hinweist, dass unser Wissen über das Sonnensystem noch in den Kinderschuhen steckt und die Suche nach Leben weitergeht. Nach allen beobachtbaren Anzeichen ist die Erde jedoch der einzige Ort in unserem Sonnensystem, an dem Leben auf der Oberfläche existieren kann und existiert.
Dies ist auf eine Reihe von Faktoren zurückzuführen, darunter die Position der Erde relativ zur Sonne. In der „Goldlöckchen-Zone“ (aka. bewohnbare Zone ) und der Existenz einer Atmosphäre (und Magnetosphäre) ist die Erde in der Lage, eine stabile Durchschnittstemperatur an ihrer Oberfläche aufrechtzuerhalten, die die Existenz von warmem, fließendem Wasser auf ihrer Oberfläche und günstige Bedingungen für das Leben ermöglicht.
Variationen:
Die durchschnittliche Temperatur auf der Erdoberfläche hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören die Tageszeit, die Jahreszeit und der Ort der Temperaturmessungen. Da die Erde eine Sterndrehung von etwa 24 Stunden durchläuft – das heißt, eine Seite ist nie immer der Sonne zugewandt – steigen die Temperaturen tagsüber und sinken abends teilweise erheblich.
Und da die Erde eine geneigte Achse hat (ungefähr 23° in Richtung des Sonnenäquators), sind die nördliche und südliche Hemisphäre der Erde während der Sommer- bzw. Wintersaison entweder zur Sonne hin oder von ihr weg geneigt. Und da die äquatorialen Regionen der Erde näher an der Sonne liegen und bestimmte Teile der Welt mehr Sonnenlicht und weniger Wolkenbedeckung erfahren, schwanken die Temperaturen auf dem gesamten Planeten weit.
Allerdings erlebt nicht jede Region der Erde vier Jahreszeiten. Am Äquator ist die Temperatur im Durchschnitt höher und die Region erlebt keine kalten und heißen Jahreszeiten wie auf der Nord- und Südhalbkugel. Dies liegt daran, dass sich die Sonneneinstrahlung, die den Äquator erreicht, nur sehr wenig ändert, obwohl die Temperaturen während der Regenzeit etwas variieren.
Messung:
Die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde beträgt ca. 14°C; aber wie bereits erwähnt, ist dies unterschiedlich. Zum Beispiel betrug die heißeste Temperatur, die jemals auf der Erde gemessen wurde, 70,7 ° C (159 ° F), die in der Lut-Wüste im Iran gemessen wurde. Diese Messungen waren Teil einer globalen Temperaturerhebung, die von Wissenschaftlern von durchgeführt wurde Erdobservatorium der NASA während der Sommer 2003 bis 2009. In fünf der sieben untersuchten Jahre (2004, 2005, 2006, 2007 und 2009) war die Lut-Wüste der heißeste Fleck der Erde.
Es war jedoch nicht für jedes einzelne Jahr in der Umfrage der heißeste Ort. Im Jahr 2003 registrierten die Satelliten eine Temperatur von 69,3 °C (156,7 °F) – die zweithöchste in der siebenjährigen Analyse – in den Buschlanden von Queensland, Australien. Und 2008 kam der Flaming Mountain mit einer Jahreshöchsttemperatur von 66,8 °C (152,2 °F) im nahegelegenen Turpan-Becken im Westen Chinas voll auf seine Kosten.
In der sowjetischen Wostok-Station auf dem antarktischen Plateau wurde die kälteste jemals auf der Erde gemessene Temperatur gemessen. Bei bodengestützten Messungen erreichte die Temperatur am 21. Juli 1983 ein historisches Tief von -89,2 °C (-129 °F). Die Analyse von Satellitendaten ergab eine wahrscheinliche Temperatur von etwa -93,2 °C (-135,8 °F; 180,0 .). K), ebenfalls in der Antarktis, am 10. August 2010. Dieser Messwert wurde jedoch durch Bodenmessungen nicht bestätigt und somit bleibt der bisherige Rekord bestehen.
Alle diese Messungen basierten auf Temperaturmessungen, die gemäß den Standard der Weltorganisation für Meteorologie . Nach diesen Vorschriften wird die Lufttemperatur ohne direkte Sonneneinstrahlung gemessen – da die Materialien in und um das Thermometer Strahlung absorbieren und die Wärmeerfassung beeinträchtigen können – und die Thermometer müssen 1,2 bis 2 Meter über dem Boden aufgestellt werden.
Vergleich mit anderen Planeten:
Trotz Temperaturschwankungen je nach Tageszeit, Jahreszeit und Standort sind die Temperaturen der Erde im Vergleich zu anderen Planeten im Sonnensystem bemerkenswert stabil. Auf Merkur zum Beispiel reichen die Temperaturen aufgrund seiner Nähe zur Sonne, des Fehlens einer Atmosphäre und seiner langsamen Rotation von geschmolzen heiß bis extrem kalt. Kurzum, die Temperaturen können auf der der Sonne zugewandten Seite bis zu 465 °C erreichen und auf der der Sonne abgewandten Seite auf -184 °C sinken.
Die Venus ist dank ihrer dicken Atmosphäre aus Kohlendioxid und Schwefeldioxid der heißeste Planet unseres Sonnensystems. In seiner heißesten Phase erreicht es regelmäßig Temperaturen von bis zu 460 °C. Inzwischen beträgt die durchschnittliche Oberflächentemperatur des Mars -55 °C, aber der Rote Planet unterliegt auch einer gewissen Variabilität, mit Temperaturen von 20 °C am Äquator während der Mittagszeit bis zu -153 °C an den Polen.
Im Durchschnitt ist es jedoch viel kälter als die Erde, da es sich nur am äußeren Rand der bewohnbaren Zone befindet und aufgrund seiner dünnen Atmosphäre – die nicht ausreicht, um Wärme zu speichern. Darüber hinaus kann seine Oberflächentemperatur aufgrund der exzentrischen Umlaufbahn des Mars um die Sonne um bis zu 20 °C variieren (was bedeutet, dass er an bestimmten Punkten seiner Umlaufbahn näher an der Sonne ist als an anderen).
Da Jupiter ein Gasriese ist und keine feste Oberfläche hat, ist eine genaue Einschätzung seiner „Oberflächentemperatur“ unmöglich. Aber Messungen von der Spitze der Jupiterwolken zeigen eine Temperatur von ungefähr -145°C an. Ebenso ist Saturn ein ziemlich kalter Gasriese Planet mit einer Durchschnittstemperatur von -178 °Celsius. Aufgrund der Neigung des Saturn werden die Süd- und Nordhalbkugel jedoch unterschiedlich erhitzt, was zu jahreszeitlichen Temperaturschwankungen führt.
Uranus ist der kälteste Planet in unserem Sonnensystem mit einer niedrigsten gemessenen Temperatur von -224 ° C, während die Temperaturen in der oberen Atmosphäre von Neptun bis zu -218 ° C erreichen. Kurz gesagt, das Sonnensystem führt den Schachzug von extremer Kälte bis zu extremer Hitze, mit viel Varianz und nur wenigen Orten, die gemäßigt genug sind, um Leben zu erhalten. Und von all diesen scheint nur der Planet Erde das sorgfältige Gleichgewicht zu finden, das erforderlich ist, um ihn dauerhaft zu erhalten.
Variationen im Laufe der Geschichte:
Schätzungen zur durchschnittlichen Oberflächentemperatur der Erde sind aufgrund der Tatsache, dass Temperaturen erst in den letzten zweihundert Jahren aufgezeichnet wurden, etwas eingeschränkt. Daher haben sich die aufgezeichneten Hochs und Tiefs im Laufe der Geschichte erheblich verändert. Ein extremes Beispiel hierfür wäre die Frühgeschichte des Sonnensystems vor etwa 3,75 Milliarden Jahren.
Zu dieser Zeit war die Sonne etwa 25 % lichtschwächer als heute, und die Erdatmosphäre befand sich noch im Entstehungsprozess. Trotzdem nach einige Recherchen , wird angenommen, dass die Uratmosphäre der Erde – aufgrund ihrer Konzentrationen von Methan und Kohlendioxid – Oberflächentemperaturen über dem Gefrierpunkt aufweisen könnte.
Die Erde hat in den letzten 2,4 Milliarden Jahren fünf große Eiszeiten durchlaufen, einschließlich derjenigen, in der wir derzeit leben. Quelle: NASA Goddard’s Scientific Visualization Studio
Die Erde hat in den letzten 2,4 Milliarden Jahren auch periodische Klimaverschiebungen durchgemacht, darunter fünf große Eiszeiten – bekannt als Huronium, Kryogenium, Anden-Sahara, Karoo bzw. Pliozän-Quartär. Diese bestanden aus Eiszeiten, in denen die Ansammlung von Schnee und Eis die Oberflächenalbedo erhöhte, mehr Sonnenenergie in den Weltraum reflektiert wurde und der Planet eine niedrigere atmosphärische und durchschnittliche Oberflächentemperatur beibehielt.
Diese Perioden wurden durch „Zwischeneiszeiten“ getrennt, in denen ein Anstieg der Treibhausgase – beispielsweise durch vulkanische Aktivität – die globale Temperatur erhöhte und ein Tauwetter verursachte. Dieser Prozess, der auch als „globale Erwärmung“ bekannt ist, ist in der Neuzeit zu einer Quelle von Kontroversen geworden, in der der menschliche Einfluss zu einem dominierenden Faktor des Klimawandels geworden ist. Daher verwenden einige Geologen den Begriff „ Anthropozän “, um auf diesen Zeitraum zu verweisen.
Dank steigender Konzentrationen von CO² und anderen Treibhausgasen, die durch menschliche Aktivitäten erzeugt werden, wurden die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen stetig steigend seit Mitte des 20. Jahrhunderts . In den letzten Jahrzehnten hat die NASA Karten erstellt durchschnittliche Oberflächentemperatur steigt durch das Erdobservatorium.
Diese Karte stellt die globalen Temperaturanomalien dar, die von 2008 bis 2012 gemittelt wurden. Quelle: NASA Goddard Institute for Space Studies/NASA Goddard's Scientific Visualization Studio.
Innentemperaturen:
Wenn man über die Temperaturen von Planeten spricht, gibt es einen großen Unterschied zwischen dem, was an der Oberfläche gemessen wird, und den Bedingungen im Inneren des Planeten. Im Wesentlichen wird die Temperatur kühler, je weiter man sich vom Kern entfernt, was auf den stetig abnehmenden Innendruck des Planeten zurückzuführen ist, wenn man nach draußen geht. Und obwohl Wissenschaftler noch nie eine Sonde in den Kern unseres Planeten geschickt haben, um genaue Messungen zu erhalten, wurden verschiedene Schätzungen vorgenommen.
Zum Beispiel wird angenommen, dass die Temperatur des inneren Erdkerns bis zu 7000 ° C beträgt, während der äußere Kern zwischen 4000 und 6000 ° C liegt. Der Erdmantel, die Region, die knapp unter der äußeren Erdkruste liegt, wird auf etwa 870 °C geschätzt. Und natürlich kühlt die Temperatur mit steigender Atmosphäre immer weiter ab.
Letztendlich variieren die Temperaturen auf jedem Planeten unseres Sonnensystems aufgrund einer Vielzahl von Faktoren erheblich. Aber nach allem, was wir sagen können, ist die Erde allein insofern, als sie Temperaturschwankungen erfährt, die klein genug sind, um ein gewisses Maß an Stabilität zu erreichen. Im Grunde ist es der einzige Ort, von dem wir wissen, dass es sowohl warm genug als auch kühl genug ist, um das Leben zu unterstützen. Überall sonst ist es einfach zu extrem!
Universe Today hat Artikel über die Temperatur der Erde und die Temperatur der Planeten . Hier sind einige interessante Fakten über den Planeten Erde , und hier ist ein Artikel über warum die Erde Jahreszeiten hat .
Wenn Sie mehr über die Erde erfahren möchten, schauen Sie vorbei Der NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems auf der Erde . Und hier ist ein Link zu Erdobservatorium der NASA .
Für weitere Informationen, versuchen Sie es Temperatur-Tracker der Erde und jahreszeitliche Temperaturzyklen.
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast rund um den Planeten Erde aufgenommen. Hör zu, Folge 51: Erde .