cosmo-terra

La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole. È il più grande dei pianeti terrestri del sistema solare, sia per quanto riguarda la massa sia per il diametro, ed è 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 anche deboli indizi a sostegno della tesi per cui la vita, probabilmente in forma microscopica, sarebbe stata presente o potrebbe tuttora sussistere su alcuni corpi del sistema solare come Marte, Venere e alcuni satelliti naturali dei pianeti gassosi. È il primo pianeta conosciuto a possedere acqua in forma liquida sulla sua superficie ed il solo nell'Universo noto per la presenza di vita. Possiede un campo magnetico, che, insieme ad una atmosfera composta in prevalenza da azoto ed ossigeno, la protegge dalle radiazioni nocive alla vita; l'atmosfera inoltre funziona come scudo contro le piccole meteore, causandone la distruzione per calore da attrito prima del raggiungimento della superficie.

La Luna non ha un'atmosfera propriamente detta. I pochi atomi che derivano dal degassamento (il rilascio di gas, come il radon, da parte delle rocce che compongono la Luna), e dal vento solare, che viene brevemente catturato dalla gravità lunare, non vengono trattenuti dalla gravità del satellite, quindi non si può parlare di una vera atmosfera.

La formazione della Terra è datata circa 4,57 miliardi e di anni fa, e possiede un solo satellite naturale, la Luna, la cui età di formazione, datata su alcuni campioni delle rocce più antiche, è risultata compresa tra 4.29 e 4,56 miliardi di anni fa. Il suo asse di rotazione è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica: questa inclinazione, combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole, è causa dell'alternarsi delle stagioni.

Gli scienziati sono riusciti a ricostruire la storia della Terra. La Terra e gli altri pianeti del sistema solare si formarono 4,57 miliardi di anni fa. Inizialmente liquefatto il pianeta andò a raffreddarsi, formando una crosta terrestre sempre più di tipo granitica, simile all'odierna. La Luna, si formò subito dopo, probabilmente a causa dell'impatto tra la Terra e un pianetino grande quanto Marte e avente circa il 10% della massa della Terra,conosciuto come Theia.Nell'urto tra i due corpi, un po' della massa di questo piccolo corpo celeste si unì alla Terra ed una porzione fu espulsa nello spazio, ma abbastanza materiale sopravvisse per formare un satellite orbitante. L'attività vulcanica, decisamente maggiore dell'odierna, produsse l'atmosfera primordiale, molto ricca di biossido di carbonio. Il vapore acqueo condensandosi produsse gli oceani.Circa 3,5 miliardi di anni fa nacque la prima forma di vita. Lo sviluppo della fotosintesi permise ad alcune forme di vita di assorbire l'energia solare; l'ossigeno, prodotto di scarto della fotosintesi, si accumulò nell`atmosfera

e creò uno strato di ozono (una forma di ossigeno molecolare [O3]) nell'atmosfera superiore. L'incorporazione di cellule più piccole in altre di dimensioni maggiori fece si che si svilupparono cellule più complesse delle cellule procarioti, chiamate eucarioti. Protette dallo strato di ozono che impediva ai raggi ultravioletti, dannosi per la vita, di attraversare l'atmosfera le varie forme di vita colonizzarono la superficie della Terra. La primordiale struttura geologica di microplacche continentali andò verso una primaria aggregazione, formando dei continenti che occasionalmente si univano per formare un supercontinente. Circa 750 milioni di anni fa (mya), il primo supercontinente conosciuto (la Rodinia) cominciò a dividersi in continenti più piccoli. I continenti in seguito si riunirono per formare la Pannotia, 600 – 540 mya, e finalmente la Pangea, che si divise in continenti più piccoli circa 180 milioni di anni fa ponendo le basi per la situazione geografica moderna. Dal 1960 si è ipotizzato che diverse ere glaciali tra i 750 ed i 580 milioni di anni fa, durante il Neoproterozoico, abbiano coperto di ghiaccio la maggior parte del pianeta. Questa ipotesi (non ancora accettata dall'intera comunità scientifica) è conosciuta con il nome di Terra a palla di neve, e deve il particolare interesse al fatto che precede l'esplosione del Cambriano, dove le forme di vita multicellulari cominciarono a proliferare.

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 4,65 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: le rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.
L'età della Terra fu determinata da Clair Patterson nel 1953, utilizzando metodi radiometrici legati al decadimento dell'uranio.

La forma della Terra viene correttamente definita come geoide, ma è decisamente simile ad uno sferoide oblato (solido di rotazione che si ottiene dalla rotazione di un'ellisse attorno al proprio asse minore), da cui si discosta per un massimo di 100 metri.

Il diametro medio dello sferoide di riferimento è circa 12 742 km, tuttavia, in maniera più approssimativa si può definire come 40 009 km/p, dato che il metro è stato originariamente definito come 1/10 000 000 della distanza tra l'equatore e il polo nord passando per Parigi, Francia. La rotazione della Terra è la causa del rigonfiamento equatoriale, che comporta un diametro equatoriale di 43 km maggiore di quello polare. Le maggiori deviazioni locali sulla superficie sono: il Monte Everest, con 8850 m (sopra il locale livello del mare) e la Fossa delle Marianne, con 10 924 m (sotto il locale livello marino). Se si paragona la Terra ad un perfetto ellissoide, essa ha una tolleranza di circa una parte su 584, o di 0,17%, che è minore dello 0,22% di tolleranza ammesso nelle palle da biliardo. A causa della presenza del rigonfiamento, inoltre, il luogo maggiormente distante dal centro della Terra è situato attualmente sul Monte Chimborazo in Ecuador.

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 rilevare 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; mentre una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera. 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, la caratteristica principale per la definizione dei vari gusci che compongono la Terra e la loro densità:

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, blocca buona parte delle radiazioni solari, modera le temperature sulla superficie ed è il veicolo di trasporto del vapore acqueo e di altre sostanze gassose. 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.