Πλανητης Γη

Η Γη είναι ο πλανήτης στον οποίο κατοικούν οι άνθρωποι, καθώς και εκατομμύρια άλλα είδη, και ο μοναδικός πλανήτης στον οποίο γνωρίζουμε ότι υπάρχει ζωή. Είναι ο τρίτος σε απόσταση πλανήτης από τον Ήλιο, ο πέμπτος μεγαλύτερος σε μάζα από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματός μας και ο μεγαλύτερος μεταξύ των τεσσάρων πλανητών που διαθέτουν στερεό φλοιό. Ο πλανήτης σχηματίστηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια (4,5•109) έτη, έχει δε έναν φυσικό δορυφόρο, την Σελήνη.

Το εσωτερικό της Γης είναι διαχωρισμένο σε ένα πυριτικό εξωτερικό φλοιό, ο οποίος είναι συμπαγής, έναν ημίρρευστο μανδύα, έναν ρευστό εξωτερικό πυρήνα ο οποίος είναι αρκετά πιο ιξώδης από τον μανδύα, καθώς και έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα. Ο ρευστός εξωτερικός πυρήνας δημιουργεί ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο λόγω της θερμικής μεταφοράς του ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού του. Νέο υλικό αναβλύζει συνεχώς στην επιφάνεια της Γης από το εσωτερικό, με την βοήθεια των ηφαιστείων και των ρωγμών στις μεσοωκεάνειες ράχες. Το μεγαλύτερο μέρος του γήινου φλοιού δεν είναι γηραιότερο από 100 εκατομμύρια (1•108) έτη· τα αρχαιότερα τμήματα του φλοιού είναι περί τα 4,4 δισεκατομμύρια (4,4•109) έτη. Η Γη έχει συχνά προσωποποιηθεί ως θεότητα, ιδιαιτέρως ως θεά. Βλέπε Γαία και Μητέρα Γη. Στη Σκανδιναβική μυθολογία ήταν η Γιορντ Jord, η μητέρα του Θωρ (Thor) και κόρη του Άνναρ (Annar). Η Γη έχει επίσης χαρακτηριστεί ως ένα τεράστιο διαστημόπλοιο με δικό του Σύστημα υποστήριξης ζωής. Εφόσον η Γη είναι αρκετά μεγάλη, δεν είναι άμεσα εμφανές στο γυμνό μάτι κοιτώντας από την επιφάνεια ότι έχει ένα σφαιροειδές σχήμα, αν και για την ακρίβεια δεν είναι τέλεια σφαιρικό, αλλά είναι οβάλ, διογκωμένο στο ύψος του ισημερινού και ελαφρώς πεπλατυσμένο στους πόλους. Στο παρελθόν επικρατούσαν διάφορες θεωρίες, μερικές εκ των οποίων ήθελαν τη Γη επίπεδη εξαιτίας των παραπάνω. Πριν από την πραγματοποίηση των πρώτων διαστημικών πτήσεων, οι θεωρίες αυτές στηρίζονταν σε συμπεράσματα από παρατηρήσεις δευτερευόντων φαινομένων, που σχετίζονταν με το σχήμα της Γης και από παράλληλους που σχεδιάζονταν ως προς το σχήμα των άλλων πλανητών. Στην επιστημονική φαντασία η Γη είναι συχνά η πρωτεύουσα ή ένα μεγάλο διευθυντικό κέντρο μίας υποθετικής (δια)γαλαξιακής κυβέρνησης (κυρίως όταν η (δια)γαλαξιακή κυβέρνηση υποτίθεται ότι είναι κυριαρχούμενη από ανθρώπους), συχνά μία ομοσπονδιακή δημοκρατία αντιπροσώπων, εντούτοις αυτοκρατορίες και δικτατορικά καθεστώτα σίγουρα δεν παραβλέπονται. Παραδείγματα αυτού είναι το Star Trek και το Babylon 5. Παρ'όλα αυτά, σε άλλα δείγματα της επιστημονικής φαντασίας, άνθρωποι από το μέλλον δε θυμούνται πλέον τον πλανήτη από τον οποίο προήλθαν (τη Γη). Χαρακτηριστικά παραδείγματα: η τηλεοπτική σειρά Battlestar Galactica και η σειρά μυθιστορημάτων Γαλαξιακή Αυτοκρατορία.

Το μέλλον της Γης

Το βιολογικό και γεωλογικό μέλλον της Γης μπορεί να προβλεπτεί με βάση τις εκτιμώμενες επιπτώσεις από διάφορες μακροπρόθεσμες επιδράσεις. Αυτές περιλαμβάνουν τη χημεία στην επιφάνεια της Γης, το ρυθμό της ψύξης του εσωτερικού του πλανήτη, τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με άλλα αντικείμενα του Ηλιακού Συστήματος και μια σταθερή αύξηση στην φωτεινότητα του Ήλιου. Ένα αβέβαιο στοιχείο σε αυτή την πρόβλεψη είναι η συνεχιζόμενη επιρροή της τεχνολογίας που έχει εισαχθεί από τον άνθρωπο, όπως η γεωμηχανική, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντικές αλλαγές στον πλανήτη. Η τρέχουσα βιοτική κρίση, που προκαλείται από την τεχνολογία και τα αποτελέσματα μπορεί να διαρκέσει έως και πέντε εκατομμύρια χρόνια. Με τη σειρά της, η τεχνολογία μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση της ανθρωπότητας, αφήνοντας τον πλανήτη να επανέλθει σταδιακά σε έναν αργό ρυθμό εξέλιξης που εξαρτάται μόνο από μακροπρόθεσμες φυσικές διεργασίες. Κατά διαστήματα εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, τυχαία ουράνια γεγονότα θέτουν ένα παγκόσμιο κίνδυνο για τη βιόσφαιρα, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μαζικές εξαφανίσεις. Αυτά περιλαμβάνουν τις προσκρούσεις κομητών ή αστεροειδών με διάμετρο 5-10 χιλιόμετρα ή μεγαλύτερη και τη δυνατότητα μιας μεγάλης αστρικής έκρηξης, που ονομάζεται υπερκαινοφανής (σουπερνόβα), μέσα σε μια ακτίνα 100 ετών φωτός. Άλλα μεγάλης κλίμακας γεωλογικά γεγονότα είναι πιο προβλέψιμα. Αν δεν ληφθούν υπόψη οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη, η θεωρία Μιλάνκοβιτς προβλέπει ότι ο πλανήτης θα συνεχίσει να παρουσιάζει περιόδους παγετώνων, τουλάχιστον μέχρι η περίοδος των τεταρτογενών παγετώνων να φτάσει στο τέλος της. Αυτές οι περίοδοι που προκαλούνται από την εκκεντρότητα, την κλίση του άξονα περιστροφής και τη μετάπτωση της τροχιάς της Γης.[11] Στα πλαίσια των κύκλων σχηματισμών υπερηπείρων, οι τεκτονικές πλάκες πιθανότατα θα οδηγήσουν σε μια υπερήπειρο σε 250 έως 350.000.000 χρόνια. Κάποια στιγμή στα επόμενα χρόνια 1,5 με 4,5 δις χρόνια, η ​​αξονική κλίση της Γης μπορεί να υποστεί χαοτικές παραλλαγές, με αλλαγές στην κλίση του άξονα περιστροφής έως και 90 °. Κατά τη διάρκεια των επόμενων τεσσάρων δισεκατομμυρίων χρόνων, η φωτεινότητα του Ήλιου θα αυξηθεί σταθερά, με αποτέλεσμα την αύξηση της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στη Γη. Αυτό θα προκαλούν υψηλότερο ποσοστό της διάβρωσης των πυριτικών ορυκτών, η οποία θα προκαλέσει μία μείωση στα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Σε περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια, το επίπεδο των εκπομπών CO2 θα πέσει κάτω από το επίπεδο που απαιτείται για τη διατήρηση της φωτοσύνθεσης C3 που χρησιμοποιείται από τα δέντρα. Μερικά φυτά χρησιμοποιούν την μέθοδο C4 σταθεροποίησης του άνθρακα, που τους επιτρέπει να επιζούν σε συγκεντρώσεις CO2 τόσο χαμηλό όπως 10 μέρη ανά εκατομμύριο. Ωστόσο, η μακροπρόθεσμη τάση για την ύπαρξη των φυτών είναι να εξαφανιστούν εντελώς. Η επακόλουθη απώλεια του μηχανισμού αναπλήρωσης του οξυγόνου θα προκαλέσει την εξαφάνιση της πανίδας μερικά εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Σε περίπου 1,1 δισεκατομμύρια χρόνια, η ηλιακή φωτεινότητα θα είναι 10% υψηλότερη από ό, τι σήμερα. Αυτό θα προκαλέσει την ατμόσφαιρα να γίνει ένα «υγρό θερμοκήπιο», με αποτέλεσμα την εξάτμιση των ωκεανών. Ως πιθανή συνέπεια, η τεκτονική των πλακών θα σταματήσει.[12] Μετά από αυτό το γεγονός, το μαγνητικό δυναμό του πλανήτη θα εξαφανιστεί, με αποτέλεσμα η φθορά της μαγνητόσφαιρας να οδηγήσει σε μια ταχεία απώλεια των πτητικών ουσιών από την εξωτερική ατμόσφαιρα. Σε τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα, η αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης θα προκαλέσει ένα ανεξέλεγκτο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Από εκείνο το σημείο, οι περισσότεροι, αν όχι όλοι οι οργανισμοί στην επιφάνεια θα έχουν εξαφανιστεί. Η πιο πιθανή μοίρα του πλανήτη είναι η απορρόφηση από τον Ήλιο σε περίπου 7,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το αστέρι έχει εισέλθει στη φάση του ερυθρού γίγαντα και επεκταθεί τόσο ώστε να «καταπιεί» την τροχιά του πλανήτη, μαζί τον πλανήτη, με αποτέλεσμα την καταστροφή του.

Περιγραφές της Γης σε διάφορες μυθολογίες και στη λογοτεχνία

Η Γη έχει συχνά προσωποποιηθεί ως θεότητα, ιδιαιτέρως ως θεά. Βλέπε Γαία και Μητέρα Γη. Στη Σκανδιναβική μυθολογία ήταν η Γιορντ Jord, η μητέρα του Θωρ (Thor) και κόρη του Άνναρ (Annar). Περιγραφές της Γης σε διάφορες μυθολογίες και στη λογοτεχνία Η Γη έχει συχνά προσωποποιηθεί ως θεότητα, ιδιαιτέρως ως θεά. Βλέπε Γαία και Μητέρα Γη. Στη Σκανδιναβική μυθολογία ήταν η Γιορντ Jord, η μητέρα του Θωρ (Thor) και κόρη του Άνναρ (Annar). Η Γη έχει επίσης χαρακτηριστεί ως ένα τεράστιο διαστημόπλοιο με δικό του Σύστημα υποστήριξης ζωής. Εφόσον η Γη είναι αρκετά μεγάλη, δεν είναι άμεσα εμφανές στο γυμνό μάτι κοιτώντας από την επιφάνεια ότι έχει ένα σφαιροειδές σχήμα, αν και για την ακρίβεια δεν είναι τέλεια σφαιρικό, αλλά είναι οβάλ, διογκωμένο στο ύψος του ισημερινού και ελαφρώς πεπλατυσμένο στους πόλους. Στο παρελθόν επικρατούσαν διάφορες θεωρίες, μερικές εκ των οποίων ήθελαν τη Γη επίπεδη εξαιτίας των παραπάνω. Πριν από την πραγματοποίηση των πρώτων διαστημικών πτήσεων, οι θεωρίες αυτές στηρίζονταν σε συμπεράσματα από παρατηρήσεις δευτερευόντων φαινομένων, που σχετίζονταν με το σχήμα της Γης και από παράλληλους που σχεδιάζονταν ως προς το σχήμα των άλλων πλανητών. Στην επιστημονική φαντασία η Γη είναι συχνά η πρωτεύουσα ή ένα μεγάλο διευθυντικό κέντρο μίας υποθετικής (δια)γαλαξιακής κυβέρνησης (κυρίως όταν η (δια)γαλαξιακή κυβέρνηση υποτίθεται ότι είναι κυριαρχούμενη από ανθρώπους), συχνά μία ομοσπονδιακή δημοκρατία αντιπροσώπων, εντούτοις αυτοκρατορίες και δικτατορικά καθεστώτα σίγουρα δεν παραβλέπονται. Παραδείγματα αυτού είναι το Star Trek και το Babylon 5. Παρ'όλα αυτά, σε άλλα δείγματα της επιστημονικής φαντασίας, άνθρωποι από το μέλλον δε θυμούνται πλέον τον πλανήτη από τον οποίο προήλθαν (τη Γη). Χαρακτηριστικά παραδείγματα: η τηλεοπτική σειρά Battlestar Galactica και η σειρά μυθιστορημάτων Γαλαξιακή Αυτοκρατορία.

Πυρηνας

Η μέση πυκνότητα της Γης είναι 5.515 kg/m3, κατατάσσοντάς την ως τον πυκνότερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Αφού η μέση πυκνότητα των επιφανειακών υλικών είναι περί τα 3.000 kg/m3, συμπεραίνεται πως η πυκνότητα πρέπει να είναι ιδιαίτερα αυξημένη στον πυρήνα. Στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του πλανήτη, πριν 4,5 δισεκατομμύρια (4,5•109) χρόνια, η Γη ήταν ολοσχερώς σε ρευστή κατάσταση, λόγω δε της βαρύτητας, πυκνότερα υλικά έρρευσαν προς το κέντρο κατά τη διάρκεια μίας διαδικασίας που καλείται πλανητική διαφοροποίηση, ενώ τα λιγότερο πυκνά υλικά έμειναν στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από σίδηρο (80%) καθώς και νικέλιο και πυρίτιο· ωστόσο άλλα πυκνά (πυκνότερα μάλιστα) υλικά όπως το ουράνιο και ο μόλυβδος, είναι είτε σπάνια για να αποτελούν σημαντικό ποσοστό του πυρήνα, είτε έχουν την ιδιότητα να προσκολλώνται σε ελαφρύτερα υλικά και γι' αυτό απαντώνται κυρίως στον φλοιό. Ο πυρήνας χωρίζεται σε δύο μέρη, έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα γύρω στα 1.250 χλμ. και έναν ρευστό εξωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα γύρω στα 3.500 χλμ. Ο εσωτερικός πυρήνας πιστεύεται πως είναι στερεός και πως αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Ορισμένοι συμφωνούν πως ο εσωτερικός πυρήνας είναι στην μορφή του μονοκρυσταλλικού σιδήρου. Ο εξωτερικός πυρήνας που περιβάλλει τον εσωτερικό και εκτιμάται πως αποτελείται από ρευστό σίδηρο αναμεμειγμένο με ρευστό νικέλιο και ίχνη ελαφρύτερων στοιχείων. Είναι γενικά παραδεκτό πως η θερμική μεταφορά στον εξωτερικό πυρήνα σε συνδυασμό με την διέγερση από την περιστροφή της Γης (βλ. Δύναμη Coriolis), προκαλεί το γήινο μαγνητικό πεδίο μέσω μίας διεργασίας γνωστή ως Θεωρία του Δυναμό. Ο στερεός εσωτερικός πυρήνας είναι αρκετά θερμός ώστε να διατηρεί ένα μόνιμο μαγνητικό πεδίο (βλ. Θερμοκρασία Curie), πιθανό είναι όμως να δρα ως σταθεροποιητής προς το μαγνητικό πεδίο που γεννάται από τον εξωτερικό πυρήνα. Κατά μία άλλη θεωρία, ο γήινος πυρήνας αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο, τα οποία βρίσκονται στην ίδια κατάσταση με αυτήν του Ηλίου. Στον πυρήνα συμβαίνουν παρόμοιες πυρηνικές αντιδράσεις, όπως στον Ήλιο, γι' αυτό και παραμένει σε ρευστή κατάσταση, χωρίς να έχει ψυχθεί. Σύμφωνα με πρόσφατες ενδείξεις εικάζεται πως ο εσωτερικός πυρήνας της Γης, ίσως περιστρέφεται ελαφρώς ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη, πιθανώς κατά 2° ανά έτος. Είναι εμφανές ότι και οι δύο πιο πάνω θεωρίες προσπαθούν να εξηγήσουν τα φαινόμενα που παρατηρούνται στην γήινη επιφάνεια, ωστόσο παραμένουν στο επίπεδο της θεωρίας, χωρίς να έχει υπάρξει απτή απόδειξη για καμία από αυτές.

Συνταξη: Αντζελα Κουκιο,Ευγενια Βαγγελη