כדור הארץ

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

כדור הארץ (מכונה גם ארץ או כוכב הלכת הכחול), כוכב הלכת השלישי במערכת השמש ביחס לשמש והחמישי בגודלו במערכת.

כדור הארץ הוא כוכב הלכת היחיד שעל אודותיו ידוע שמתקיימים חיים והיחיד בו מתגוררים בני אדם באופן קבוע. ממצאים מדעיים מעידים על כך שכדור-הארץ נוצר לפני כ-4.57 מיליארד שנים וזמן קצר לאחר מכן רכש את הלווין הטבעי היחיד סביבו, הירח.

תוכן עניינים 1 מידע כללי 2 היסטוריה והווצרות 3 גאוגרפיה 3.1 גאולוגיה 3.2 פנים כדור הארץ 4 החיים בכדור הארץ 4.1 בעלי חיים 4.2 צמחים 4.3 בני אדם 5 כדור הארץ במערכת השמש 5.1 הירח 5.2 אטמוספירה 5.2.1 התפתחות האטמוספירה 5.2.2 חלוקת האטמוספירה 5.2.3 הרכב האטמוספירה 5.2.4 מעטפת האוזון 6 הערות שוליים 7 ראו גם 8 קישורים חיצוניים

[עריכה] מידע כללי

כדור הארץ הוא כדור אליפטי פחוס קטבים (גאואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים-6356 ק"מ, בקו המשווה-6378). 29.2% מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר ימים.

כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות משיקית של כ-0.5 ק"מ לשנייה ונע סביב השמש במהירות של כ-29 ק"מ לשנייה. כדור הארץ סובב סביב השמש במסלול אליפטי, כשהשמש מצויה באחד ממוקדי האליפסה, כאשר הנקודה הקרובה ביותר לשמש נקראת פריהליון והנקודה הרחוקה ביותר נקראת אפהליון.

עונות השנה נגרמות בשל ההטיה של ציר הסיבוב של כדור הארץ בזווית של 23.5 מעלות ממישור סיבובו סביב השמש (מישור המילקה), ולכן זווית פגיעת קרני השמש משתנה במשך השנה. כלומר, כאשר כדה"א סובב סביב השמש, נטייתו גורמת לכך שבחצי המסלול של סיבוב הארץ סביב השמש חצי הכדור הצפוני מקבל יותר שעות שמש מחצי הכדור הדרומי, כשהאזורים מעבר לחוג הקוטב הדרומי מצויים בחשכה מוחלטת כל הזמן, ובחצי המסלול המשלים של סיבוב הארץ סביב השמש המצב הפוך. משום כך גם אין קיץ וחורף באותו הזמן בחצי הצפוני של כדה"א ובחצי הדרומי.

היממה מוגדרת בכדור הארץ ע"פ צפיית מהלך השמש בשמיים, כאשר מחזור אחד של התנועה היומית של השמש על פני כיפת השמים נמדדת באופן הבא: פרק הזמן החולף מצהרי יום אחד למשנהו או בין שני מעברים עוקבים של השמש על קו הצהריים. עם המצאת השעון, נקבע משך היממה ל-24 שעות, אולם זמן זה אינו מדויק ומשתנה בין עונות השנה. על-פי הגדרת היחידה שנייה המקובלת, קיום הזמן שלוקח לכדור-הארץ להסתבובב סביב צירו הוא 23.934 שעות. זמן סיבוב כדור-הארץ סביב השמש הוא 365.256366 ימים, זמן זה נקרא שנה.

[עריכה] היסטוריה והווצרות

בהתבסס על ראיות זמינות, מדענים שיחזרו פרטים בנוגע לעברו של כדור הארץ. כדור הארץ, לפי אומדנים, נוצר לפני 4.55 מליארדי שנים בערפילית, יחד עם השמש וכוכבי לכת אחרים ^[1]. הירח נוצר 20 מיליון שנים אחרי כן. קיימת אפשרות סבירה שזה קרה כתוצאה מהתנגשות עם אובייקט בגודלו של מאדים הקרוי תיאה.

בתחילה היה כדור הארץ מותך, והשכבה החיצונית של הכדור התקררה, מה שיצר את הקרום החיצוני של כדור הארץ. גזים שנפלטו באותה תקופה ופעילות געשית הביאו ליצירתה של האטמוספירה הראשונית. עם ירידת הטמפרטורה, מים וקיטור החלו להתרכז, וכך נוצרו האוקיינוסים ^[2]. יבשות נוצרו, נפרדו והתאחדו מחדש, כאשר פני כדור הארץ עוצבו מחדש במהלך מאות מיליוני השנים הבאות, והצטרפו לכדי יצירת יבשת על. לפני 750 מיליוני שנים לערך החלה להתפרק יבשת העל הראשונה הידועה, רודיניה‎. מאוחר יותר היבשות התאחדו שוב ויצרו את פנוטיה (Pannotia). פנוטיה התפרקה גם היא לפני 540 מיליון שנים. לבסוף, יצרו החלקים את פנגיאה, שהתפרקה לפני 180 מיליוני שנים ^[3].

התפתחות של הפוטוסינתזה איפשרה ניצול ישיר של אנרגיית השמש. החמצן שנוצר בעקבות התהליך הצטבר באטמוספירה ויצר את הבסיס לשכבת האוזון. התאגדות של תאים קטנים ליצרית תאים גדולים יותר גרמה ליצירת תאים מורכבים הקרואים איקריוטיים. מושבות תאים הפכו לספציפיות וגרמו ליצירת אורגניזמים רב-תאיים. עם עזרת הקרינה המזיקה .U.V (על סגול), ובזכות שכבת האוזון חיים התיישבו על פני השטח של כדור הארץ.

[עריכה] גאוגרפיה

ערך מורחב – גאוגרפיה של כדור הארץ

כדור הארץ הוא כדור אליפטי פחוס קטבים (גאואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים-6356 ק"מ, בקו המשווה-6378). שליש מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר ימים

[עריכה] גאולוגיה

[עריכה] פנים כדור הארץ

בכדור הארץ 3 שכבות עיקריות: קרום מעטפת וליבה. השכבה העליונה היא הקרום. עובי הקרום הוא כ-5 ק"מ מתחת לאוקיינוסים ועד-60 ק"מ מתחת לרכסי הרים. השכבה הבאה היא המעטפת. למעטפת שתי שכבות: השכבה העליונה היא סלע שלמרות היותו מוצק הוא חם מאוד ועשוי להפוך לנוזל צמיג. הסלע בשכבה הבאה יותר קשיח וצפוף, בגלל הלחץ הגבוה יותר בעומק זה. עובייה של המעטפת כ-2,800 ק"מ. הליבה היא השכבה הפנימית ביותר. רדיוס הליבה הוא בערך 3,500 ק"מ. היא עשויה מניקל ומברזל ומורכבת משכבה חיצונית נוזלית ומליבה פנימית מוצקה.

[עריכה] החיים בכדור הארץ

כדור הארץ הינו כוכב לכת המקיים חיים על פניו, ממגוון סוגים. זהו כוכב לכת היחידי לגביו ידוע כי מצויות צורות חיים על פניו, ובפרט חיים תבוניים (בני-אדם).

מכיוון שהגזע האנושי מצוי באופן קבוע אך ורק על פני כדור הארץ, זהו כוכב הלכת הנחקר ביותר על-ידי האדם. חקר כדור הארץ מכונה מדעי כדור הארץ.

[עריכה] בעלי חיים

ערך מורחב – בעלי חיים

בעלי־חיים (שם מדעי: Metazoa) היא ממלכה של יצורים חיים. היצורים המפותחים ביותר על-פני כדור הארץ, ובכללם האדם, משתייכים לממלכת בעלי־חיים.

לבעלי־חיים כמה מאפיינים משותפים:

• כל בעלי־החיים הינם רב-תאיים. כל תאיהם של בעלי החיים הינם איקריוטיים (בעלי גרעין תא).
• כל בעלי־החיים הינם ניידים, זאת בניגוד לחלק מהצמחים, הפטריות, והפרוטיסטים, אשר חסרי כושר תנועה.
• כל בעלי־החיים הינם אירוביים (אווירניים).
• כל בעלי־החיים הינם הטרוטרופים (צרכנים).
• כל בעלי־החיים מסוגלים להתרבות ברבייה זוויגית.

הענף בביולוגיה החוקר את בעלי החיים נקרא זואולוגיה.

בעלי החיים כולם הם איקריוטיים, בתאיהם ישנם גרעינים האוצרים את החומר התורשתי, שבבעלי חיים הוא תמיד DNA. תאים אלה גדולים משמעותית מתאיהם של יצורים פרוקריוטיים (חסרי גרעין) כדוגמת החידקים. גוף בעל החיים בנוי ממספר גדול מאוד של תאים, ולכן מוגדר כיצור רב-תאי. בעלי החיים כולם הם ארוביים, והם צורכים חמצן לשם הפקת אנרגיה. רוב האנרגיה מופקת בתהליך של נשימה תאית, בו נצרכים חמצן וגלוקוז (או חומר עתיר אנרגיה אחר), ונפלט פחמן דו חמצני תוך שחרור אנרגיה. האנרגיה משמשת למגוון תפקודי הגוף. חלק מבעלי החיים היבשתיים (וגם יונקים ימיים) פיתחו ריאות המסיעות בקליטת החמצן ישירות מהאטמוספירה. בעלי חיים קדומים יותר, המצויים בסביבות מימיות קולטים את החמצן המומס במים.

כל בעלי החיים ניידים ברמה מסוימת בשלב כלשהו של חייהם. יש הניידים במשך רוב חייהם כמו החולייתנים (בעלי חיים בעלי עמוד שדרה) כדוגמת האדם; ויש הניידים רק בשלב מסוים בחייהם, כמו בעלי חיים מקבוצת ההידרתיים. בעלי חיים אלה חיים בסביבה מימית וניידים רק בשלבים מסוימים במחזור חייהם, במקרה זה בשלב הרבייה. בשלבים האחרים הם צמודים למסלע או לקרקע ויוצרים מושבה. רובם המוחלט של בעלי החיים מתרבים בשלב מסוים בחייהם ברבייה זוויגית. במינים רבים כאלה ישנה הפרדה בין פרטים זכריים לפרטים נקביים. אך אין הכרח שבעל חיים יהיה זכר או נקבה. ישנם מינים רבים שהם הרמפרודיטים (דו מיניים), ולהם אברי רבייה משני הסוגים. למרות זאת בקבוצות מסוימות, רבייה אל-זוויגית שכיחה הרבה יותר מרבייה זוויגית.

מוצאם האבולוציוני של בעלי החיים עודנו לוט בערפל. ע"פ עדויות עקיפות הסיקו מדענים שהופעתם של בעלי החיים הראשונים התרחשה לפני כ-900 מליוני שנים. מאובנים ראשונים של בעלי חיים נוצרו החל משלהי עידן הפרקמבריום, לפני כ-575 מליוני שנים. בתחילת תור הקמבריום, לפני כ-545 מליוני שנים, חל אירוע הקרוי "התפרצות הקמבריום". אירוע זה מייצג פרץ של מאובני בעלי חיים שהתגלו ותוארכו לתקופה זו. יש הסוברים שההתפרצות מייצגת התפצלות אבולוציונית גדולה בקרב בעלי החיים, בה נוצרו רוב הקבוצות הטקסונומיות המוכרות כיום. אחרים גורסים כי קבוצות אלה נוצרו אט-אט במשך עידן הפרקמבריום, אך רק בתקופה זו נוצרו התנאים המאפשרים את התאבנות בעלי החיים מקבוצות אלה.

[עריכה] צמחים

ערך מורחב – צמחים

[עריכה] בני אדם

ערך מורחב – אדם

[עריכה] כדור הארץ במערכת השמש

כדור הארץ מסתובב סביב צירו במהירות משיקית של כ-0.5 ק"מ לשנייה ונע סביב השמש במהירות של כ-29 ק"מ לשנייה. כדור הארץ סובב סביב השמש במסלול אליפטי, כשהשמש מצויה באחד ממוקדי האליפסה. הנקודה הקרובה ביותר לשמש נקראת פריהליון והנקודה הרחוקה ביותר נקראת אפהליון.

עונות השנה נגרמות בשל ההטיה של ציר הסיבוב של כדור הארץ בזווית של 23.5 מעלות ממישור סיבובו סביב השמש (מישור המילקה), ולכן זווית פגיעת קרני השמש משתנה במשך השנה. כלומר, כאשר כדה"א סובב סביב השמש, נטייתו גורמת לכך שבחצי המסלול של סיבוב הארץ סביב השמש חצי הכדור הצפוני מקבל יותר שעות שמש מחצי הכדור הדרומי, כשהאזורים מעבר לחוג הקוטב הדרומי מצויים בחשכה מוחלטת כל הזמן, ובחצי המסלול המשלים של סיבוב הארץ סביב השמש המצב הפוך. משום כך גם אין קיץ וחורף באותו הזמן בחצי הצפוני של כדה"א ובחצי הדרומי.

פרק הזמן שלוקח לכדור הארץ לבצע סיבוב אחד סביב צירו, נקרא יממה, והוא נמשך 24 שעות. סיבוב זה גורם לכך שהשמש נראית כנעה על-פני כיפת השמיים במהלך היממה.

[עריכה] הירח

ערך מורחב – הירח

שם	קוטר (ק"מ)	מסה (ק"ג)	תקופת הקפה
ירח	3,474.8	7.349x1022	27 ימים, 7 שעות, 43.7 דקות

"הירח", הקרוי לעתים 'לונה', הוא לווין יחסית גדול, דמוי ארצי, שקוטרו קרוב לרבע מקוטרו של כדור הארץ. זהו הלויין הגדול ביותר במערכת השמש שלנו, ביחס לכוכב הלכת אותו הוא מקיף. (כארון גדול עוד יותר ביחס לכוכב הלכת הננסי פלוטו.) יתר הירחים במערכת השמש קרויים "ירחים" על שם הירח של כדור הארץ. בשפה מדעית נפוץ לכנותם לווינים.

המשיכה הכבידתית בין כדור הארץ לירח יוצרת גאות ושפל על כדור הארץ. תהליך דומה על הירח גרם לנעילה הגורמת לאחד מהצדדים של הירח להיות "הצד הנראה". הזמן שבמהלכו הוא מקיף את עצמו שווה לזמן שבו הוא מקיף את כדור הארץ. לכן הוא מציג אותו חלק תמיד לכדור הארץ. חלקים מהצד הנראה מוסתרים לנו על ידי השמש לאורך סיבובו של הירח מה שיוצר את מופעי הירח (זמנים שונים במהלך החודש בהם הירח נראה, בצורת חצי סהר, סהר, כמעט מלא, מלא או ריק.). בתרבויות מסוימות לימים בהם הירח מלא מיוחסות סגולות מיוחדות. ירח מלא המופיע פעם שנייה באותו חודש נקרא ירח כחול או בכינוי הנפוץ Blue moon.

בגלל המשיכה ההדית הירח נסוג מכדור הארץ למרחק של קרוב ל-38 מ"מ בכל שנה. לאורך מיליוני שנים שינויים זעירים כאלה, והתארכות היממה על כדור הארץ ב17 מיקרו שניות בשנה מצטברים לשינויים רבי השפעה. בתקור הדבון היו 400 ימים בשנה, בני 21.8 שעות כל אחד.

לירח השפעה רבת משמעות על התפתחות החיים בכדור הארץ בגלל השפעתו על מזג האוויר. עדויות פליאנטולוגיות מראות שזווית הנטייה של כדור הארץ מיוצבת על ידי יחסי גאות ושפל עם הירח. כמה תאוריות מאמינות שללא הייצוב של הירח כנגד מומנט הכוח זווית הנטייה של כדור הארץ הייתה בלתי ימיבה ברמה כאוטית, כפי שהיא בלתי יציבה במאדים. אם זווית הנטייה של כדור הארץ תתקרב למישור המילקה שינויים עונתיים אדירים יגרמו למזג אוויר יוצא דופן, ומסוכן. קוטב אחד יפנה ישירות אל השמש בקיץ, ולהיפך, בחורף. פליאנטולוגים שלמדו את המקרה התיאורטי הזה הגיעו למסקנה ששינוי כזה יחסל את כל צורות החיים הגדולות והעליונות על כדור הארץ. למרות זאת, נושא זה שנוי במחלקות שניתן ליישב בעזרת מחקר נוסף של מאדים החולק עם כדור הארץ זווית נטייה דומה, ואורך יום דומה אך שונה ממנו בכך שאין לו ירח גדול או ליבה נוזלית.

בגלל קירבתו המיוחדת של הירח מתאפשרים ליקויי חמה וירח. השמש גדולה מהירח פי 400, ואילו הירח קרוב יותר פי 400.

[עריכה] אטמוספירה

ערך מורחב – אטמוספירת כדור הארץ

האטמוספירה של כדור הארץ היא מעטפת של אוויר מסביב כדור הארץ. האטמוספירה מורכבת מכ-78% חנקן, 21% חמצן, 0.934% ארגון, 0.035% פחמן דו חמצני, וכמויות מזעריות של גזים נוספים, כמו מימן, מתאן, הליום ועוד. כמו כן קיימת כמות כלשהי של מים באטמוספירה, בין 0 ל-7 אחוזים, בהתאם לאזור הגיאוגרפי ולאקלים.

[עריכה] התפתחות האטמוספירה

האטמוספירה נוצרה בתחילה סביב הגלעין המותך שהיה מרכז כוכב הלכת שלנו (4600 מיליון שנה) והורכבה ממימן, פחמן דו חמצני ופחמן חד חמצני. זו לא החזיקה מעמד זמן רב,עקב התפרצות אדירה של חלקיקים טעונים מהשמש שתלשו אותה. לאחר שהקרום החיצוני של כדור הארץ נעשה מוצק, החלה להיווצר אטמוספירה חדשה שהגיעה מגזים שבקעו מהרי געש וממעיינות רותחים. היא הורכבה ממימן, פחמן דו חמצני, תרכובות חנקן, גופרית דו חמצנית ואדי מים. יותר מאוחר, התעבו המים וירדו כגשם חומצי שעתיד היה להיהפך לימים והאוקיינוסים של ימינו. בתחילה היו החיים רק תחת פני המים בעומק של 10 מטרים ולאחר מכן עלו יותר ויותר מעל פני המים כיוון שהתווספה להם עוד הגנה מהשמש- שכבת האוזון שהם יצרו על ידי הפוטוסינתזה. היום, עיקר השינוי באטמוספירה נגרם על ידי האדם.

[עריכה] חלוקת האטמוספירה

עובי האטמוספירה הוא 120 ק"מ והיא מחולקת למספר שכבות:

• טרופוספירה- המעטפת הקרובה ביותר לכדור הארץ. בה מתבצעות רוב פעילויות האדם ורוב התופעות שמשפיעות עליו. עובי הטרופוספירה הוא כ-17 קילומטרים. ככל שיעלו בה הקור יגבר והאוויר ייעשה יותר ויותר דליל.
• סטרטוספירה- השכבה הבאה אחרי הטרופוספירה. בניגוד לטרופוספירה, ככל שיעלו החום יגבר וייעשה בלתי נסבל. עד אליו מגיעה הקרינה הקוסמית. מטוסי הסילון משייטים ברמות הנמוכות של הסטרטוספירה כדי להמנע ממערבולות אוויר המצויות בשכבת הטרופוספירה. עובי הסטרטוספירה הוא כ-33 קילומטרים.
• מזוספירה- השכבה הבאה אחרי הסטרטוספירה. בה רוב המטאוריטים המגיעים לכדור הארץ מגיעים כבר לשריפה גמורה. עוביה הוא כ-30 קילומטרים.
• תרמוספירה-השכבה החיצונית, הגבוהה ביותר של האטמוספירה. בחלק משכבת התרמוספירה הנקרא יונוספירה נבלעת רוב קרינת השמש בעלת אורך גל הקצר מאולטרה סגול, השם יונוספירה נובע מהעובדה שבמהלך תהליך ה"בליעה" הופך חלק מהגז ליונים. גלים אלקטרומגנטיים מוחזרים משכבת היונוספירה לכדור הארץ, תופעה שנוצלה לשם ביצוע תקשורת לטווח ארוך. עוביה נתון במחלוקת, בשל העובדה שקָ‏צֶ‏הַ‏ אינו ברור- יש שטענו שהוא נמשך עוד מעלה מעבר ל-400 קילומטרים ויש שטענו שהיות והאטמוספירה שם היא כל כך דלילה, זה כבר אינו נחשב חלק מהאטמוספירה.

[עריכה] הרכב האטמוספירה

אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי ומורכבת בעיקר מחנקן (78%), חמצן (21%), ארגון (1%) וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו־חמצני. ככל שעולים ומתרחקים מכדור הארץ, הולכת צפיפות האוויר ונהיית דלילה יותר.

[עריכה] מעטפת האוזון

בגובה של כ-20 קילומטרים שוכנת לה שכבת האוזון, המגנה עלינו מפני הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש. האוזון הוא גז פעיל ובעל מבנה מאוד מיוחד של שלוש מולקולות חמצן המחוברות יחד בזווית של 105 מעלות (זווית שלה נודעת חשיבות רבה). הוא גז פעיל מאוד ולכן רעיל לבני אדם. ראשיתה של שכבת האוזון הוא בפוטוסינתזה שעשו צמחים עד שנוצרו מולקולות רבות של אוזון. לשכבת האוזון נודעה חשיבות רבה בשל העובדה שהיא "מסננת" את הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש ולא מאפשרת לכמות גדולה של קרינה לעבור. בכך מאפשרת שכבת האוזון את החיים על פני האדמה. מכיוון שהיא בולעת את הקרינה האולטרה סגולה היא כולאת תחתיה את רוב הלחות, דבר הגורם לכך שרוב המשקעים יורדים מגובה של פחות מ-16 קילומטרים.

דרך הפעולה של האוזון היא כזו: אטום חמצן שמקבל כמות רבה מאוד של אנרגיה (קרינה, במקרה דנן), מתפרק ומאחר שהוא פעיל מאד, הוא מתרכב עד מהרה עם מולקולות חמצן אחרות ליצירת אוזון. האוזון יתפרק גם הוא וכך יעצור קרינה, יתפרק ויתרכב וחוזר חלילה. מחזור זה משתבש בנוכחות אטומים של כלור, פלואור או ברום. אטומים אלה, שמקורם טבעי או בפעילות האדם, גורמים להתפרקות האוזון באטמוספירה על-ידי התרכבות עם האוזון ליצירת חומרים רעילים שונים. כך, הם פוגעים במחזור זה ו"גונבים" מולקולות של אוזון.

[עריכה] הערות שוליים

1. ^ Dalrymple, G. Brent (1991). The Age of the Earth. Stanford: Stanford University Press. ISBN 0-8047-1569-6.
2. ^ http://adsabs.harvard.edu/abs/2000M&PS...35.1309M
3. ^ http://www.americanscientist.org/template/AssetDetail/assetid/34004;jsessionid=aaa4W2jLnnG9QG

[עריכה] ראו גם

• גיאודזיה
• הדלדלות שכבת האוזון
• אוזון
• מזג אוויר
• השדה המגנטי של כדור הארץ

[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: כדור הארץ

• כדור הארץ כפי שצולם מחללית המקיפה את מאדים, באתר "הידען" (עדיף לפתוח בחלון נפרד)
• האם יוכלו בני האדם לשלוח רובוטים למרכז כדור הארץ?, באתר "הידען" (עדיף לפתוח בחלון נפרד)
• אשכול כדור הארץ - כוכב לכת, באתר "הידען" (עדיף לפתוח בחלון נפרד)