Föld.

A Föld a Naptól számítva a harmadik bolygó.

A Föld adatai:

Fél-nagytengelye: 149.600.000 km (1CsE)
Átméroje: 12.756,3 km
Tömege: 5,972·1024 kg

Föld neve nem a római/görög mitológiából származik, hanem minden nyelvben megvan a saját elnevezése. A magyar elnevezés feltehetoen a (termo)föld szóból származik. Csak a tizenhatodik századtól kezdett általánosan elfogadottá válni az a nézet, hogy a Föld is csak a Nap körül keringo bolygók egyike.

Az ureszközök segítségével a Föld kutatása igen sokat fejlodött. Az urbol készített felvételek hatékonyan segítik az idojárás elorejelzését. A Föld körül keringo geodéziai muholdak segítségével például a Föld alakját lehet meghatározni.

A Föld különbözo kémiai és szeizmikus tulajdonságokkal rendelkezo rétegekre osztható fel:

0 - 40 km: kéreg
40 - 400 km: felso köpeny
400 - 650 km: átmeneti réteg
650 - 2700 km: alsó köpeny
2700 - 2890 km: D-réteg
2890 - 5150 km: külso mag
5150 - 6378 km: belso mag

A földkéreg vastagsága meglehetosen változó: az óceánok alatt vékonyabb, mint a kontinensek alatt. A belso mag és a kéreg szilárd, a külso mag és a köpeny rétegei képlékenyek vagy félfolyékony állapotúak. A szeizmikus mérésekbol tudjuk, hogy a különbözo rétegeket úgynevezett diszkontinuitások választják el egymástól, ezek között a legismertebb a Mohorovic-féle, mely a kéreg, valamint a külso köpeny között található.

A Föld tömegének legnagyobb része a köpenyben koncentrálódik, a maradék tömeg jelentos része pedig a magban. A mag valószínuleg többnyire vasból van, de lehetséges, hogy könnyebb elemek is megtalálhatók benne. A mag középpontjában a homérséklet 7200 C. A belso köpeny valószínuleg jobbára szilikátokból, némi magnéziumból, oxigénbol, kalciumból, valamint alumíniumból áll. A külso köpeny anyaga olivinbol és pyroxénbol (vas/magnézium szilikátok), valamint kalciumból és alumíniumból tevodik össze. Az anyagi összetételre csak a szeizmikus mérésekbol lehet következtetni; biztosan csak a láva formájában feltöro külso köpeny anyagát ismerjük. A földkéreg szilicium-dioxidból (kvarc) és egyéb szilikátokból áll.

A Föld kérge szilárd lemezekre oszlik, ezek egymástól függetlenül úsznak a földköpeny forró anyagában. A mozgásukat a lemeztektonika uralja. Két fo folyamat különböztetheto meg: a távolodás, és a szubdukció (alábukás). A két tektonikus lemez távolodása során a feltöro magma megszilárdul, és kialakítja az új kérget. Szubdukció esetén két tektonikus lemez találkozik egymással, az egyik a másik alá bukik, és felovad a köpenyben. Jelenleg nyolc fo lemezt különböztetünk meg: az észak-amerikai, a dél-amerikai, az antarktiszi, az eurázsiai, az afrikai, az indiai-ausztrál, a Nazca, valamint a csendes óceáni lemezt. A fentieken kívül még legalább húsz kisebb lemez ismert. A lemezhatárokon a földrengések igen gyakoriak, és kirajzolják a lemezek helyzetét.

A Föld felszíne fiatal, - a geológiai idoskálán mért igen rövid - 500 millió év alatt az erózió, valamint a lemeztektonika teljesen újraformálta a Föld felszínét. Így a Föld osi geológiai arculata mára már szinte teljesen megsemmisült. A Föld kb. 4,5 milliárd éves, ám a legidosebb kozetek sem öregebbek 4 milliárd évnél, sot, a 3 milliárd évnél idosebb kozetek is nagyon ritkák.

A Föld felszínének több mint 70%-át víz borítja. A Naprendszerben a Föld az egyedüli olyan bolygó, mely felszínén a víz folyékony halmazállapotban létezhet. A földi élethez a víz jelenléte nélkülözhetetlen, az óceánok hokapacitása pedig a Föld felszíni homérsékletét stabilizálja. A folyékony víz jelentosen alakítja a földi idojárást, továbbá felszínformáló, eróziós hatása is fontos szerepet játszik. (Megjegyezzük, hogy a fiatal Mars bolygó esetén a víz hasonló szerepet játszhatott, mint a Földön.)

A Föld légköre 77% nitrogént, 21% oxigént, valamint nyomokban argont, szén-dioxidot és vizet tartalmaz. A Föld kialakulásakor valószínuleg sokkal nagyobb volt a szén-dioxid aránya. Ez napjainkra lekötodott a karbonátos kozetekben, kisebb hányada az óceánban oldódott fel, valamint egy részét a növénytakaró - fotoszintézis útján - állandóan fogyasztja. A lemeztektonika és a biológiai folyamatok jelenleg egyensúlyban tartják a légköri szén-dioxid értékét. A szén-dioxid aránya nagyon fontos a Föld felszíni homérsékletének nagyjából állandó értéken tartásáért. Üvegház gáz lévén a szén-dioxid a Föld felszíni homérsékletét kb. 35 C-al tartja magasabb értéken annál, mint az annak hiánya esetén lenne. Megjegyzendo, hogy az emberi aktivitás miatt megnott szén-dioxid koncentráció megszaladó üvegházhatást eredményezhet, mely globális felmelegedéshez, és végso soron a bioszféra végzetes megváltozásához vezethet.

A Földnek mérsékelt nagyságú mágneses tere van, melyet a külso magban folyó áramok (geomágneses dinamó) keltenek. A földi mágneses tér és a napszél kölcsönhatása okozza a sarki fény jelenségét, valamint a Van-Allen-övezeteket. A Föld mágneses tere eltéríti azokat a nagyenergiájú töltött részecskéket, melyek a napszélbol, illetve a napkitörések alkalmából a földfelszínre érkeznének. Így a Föld mágneses tere jelentos szerepet játszik a földi élet megóvásában.

A Földnek egy természetes holdja van, a Hold. Emellett mesterséges holdak ezrei keringenek a Föld körül, valamint vannak idolegesen befogott koorbitális kíséroi is: pl. a 3753 Cruithne és a 2002AA29. Az utóbbi égitestek a Föld-közeli kisbolygó-populáció tagjai, és csillagászati idoskálán hamarosan kiszabadulnak a Föld gravitációs hatása alul.

A Hold


A Hold a Föld egyedüli állandó természetes holdja.

A Hold fontosabb adatai:

Fél-nagytengelye: 384.400 km (a Föld középpontjától mérve)
Átméroje: 3476 km
Tömege: 7.35·1022 kg

A Hold a földi égbolt második legfényesebb égitestje. A Földet megkerülve a Hold felszínének megvilágítottsága folyamatosan változik, különbözo fázisokat különböztethetünk meg. Újhold esetén a Hold nem látszik, míg teleholdkor a Hold teljes korongja látható. A holdfázisok ciklusa 29,5 nap hosszú, ezt újholdtól újholdig mérik, ez az idotartam a holdhónap. (A Hold Föld körüli keringési idejének meghatározási módjától függoen különbözo hosszúságú hónapokat lehet megkülönböztetni, ezeket lásd az Idoszámítás és naptár fejezetben.)

Mérete és összetétele alapján a Hold a Föld-típusú (terresztrikus) bolygók közé sorolható.

A Holdat eloször a Luna-2 urszonda kereste fel 1952-ben. A Hold az egyedüli olyan naprendszerbeli égitest, melyen emberek jártak. Az elso holdraszállás 1969. július 20-án volt, a legutóbbi pedig 1972 decemberében. A holdraszállások során jelentos mennyiségu holdkozetet hoztak a Földre, ezek tanulmányozása jelenleg is folyik.

1994 nyarán a Holdat igen részletesen feltérképezte a Clementine nevu kis urszonda, majd 1999-ben a Lunar Prospector.

A Hold gravitációs ereje okozza a Földön megfigyelheto árapály jelenségét. A Hold gravitációs vonzása erosebb a Föld Holdhoz közelebbi pontján, gyengébb az ezzel ellentétes pontban. Mivel a Föld nem teljesen merev test, egy kissé megnyúlik a Hold vonzási irányában: kívülrol nézve két dudor jelenik meg. Ez a jelenség sokkal erosebb a világóceán, mint a földkéreg esetében. Mivel a Föld sokkal gyorsabban forog a tengelye körül, mint ahogy a Hold a Föld körül kering, a két dudor végigsöpör a felszínen, az óceánoknál és tengereknél megfigyelheto árapályjelenséget okozva.

Az óceánokon átvonuló, valamint a földkéregen megjeleno árapálydudor - az óceánok tehetetlensége, valamint a tengerfenékkel való súrlódása, továbbá a Föld kérgének szilárd volta miatt - kissé a Hold és a Föld középpontját összeköto egyenes ,,elott'' van, így a jelenség a Föld forgását fékezi, a Holdét pedig gyorsítja. Ez a forgási-energia átadását jelenti: a Föld forgása csökken, a Hold pedig mindig kissé távolabb kerül a Földtol. Ugyancsak az árapálysúrlódás miatt alakult ki a Hold szinkronforgása: keringési ideje megegyezik tengelykörüli forgási periódusával. Ugyanúgy, ahogy most a Föld forgását a Hold lassítja, a Hold tengelykörüli forgását a múltban a Föld lassította egész addig, amíg be nem állt az egyensúlyi állapot: a holdi dudor most pontosan a Föld felé néz. A Naprendszer holdjai jelentos részénél ez a folyamat zajlott le, sot a Plútó-Charon esetében mára már a Plútó tengelykörüli forgása is szinkronizálódott!

A Hold szinkronizálódott keringése miatt a földi megfigyelo csak a Hold egyik oldalát látja. A holdpálya excentrikus volta miatt a Hold földközelben gyorsabban, földtávolban pedig lasabban kering, továbbá a Hold pályasíkja kb. 5 fokos szöget zár be a Föld pályasíkjával. Ez a két hatás azt eredményezi, hogy ,,oldalról'', valamint ,,felülrol és alulról'' is kissé a Hold ,,mögé'' látunk, azaz a Földrol a Hold felszínének kb. 59 %-a megfigyelheto. A Hold túloldalának nagy része 1959-ben vált ismertté, amikor a Luna-3 urszonda lefényképezte.

A Holdnak nincs légköre. A közelmúlt eredménye, hogy a Clementine és a Lunar Prospector urszondák mérései szerint a Hold déli és északi pólusai közelében, a mély kráterek napfénytol árnyékolt belsejében víz található.

A Hold kérge átlagosan 68 km vastag, ez a gyakorlatilag nulla értéktol (Mare Crisium alatt) a 107 km értékig (a Hold túloldalán lévo Koroljov kráter alatt) változik. A kéreg alatt van a köpeny, valamint egy 340 km sugarú mag található. A Földdel ellentétben a Hold belseje már nem aktív. Érdekesség, hogy a Hold tömegközéppontja a geometriai középpontjától a Föld irányába kb 2 km-el eltér, sot, a kéreg is vékonyabb a Föld felé eso oldalon.

A Hold felszínén két fo - szabadszemmel is látható - felszíni struktúrát, a terra és a mare vidékeket lehet megkülönböztetni. A terra vidékek (latinul terra = föld) a Hold felszínének világosabb, kráterekkel és hegyekkel borított, sok felszíni egyenetlenséget tartalmazó tájai. A mare (latinul mare = tenger) vidékek a holdfelszín sötét területei. A mare vidékek a holdfelszín 16 %-át teszik ki. Valószínuleg nagyméretu becsapódási kráterek helyén jöttek létre, melyeket késobb elöntött a láva. Érdekes módon a mare vidékek a Hold Föld felé eso oldalán találhatók. A Hold felszínének nagy részét regolit borítja, mely a meteoritbecsapódások által keletkezett finom por és durvább kozetdarabok keveréke.

A Hold felszínén kisebb felszíni struktúrákat is megkülönböztetnek, ezek a kráterek, gyurus hegyek és körülsáncolt síkságok. A Hold látható felének krátereit a tudomány híres személyiségeirol nevezték el, pl. Tycho, Copernicus, Kepler, stb. A túlsó oldalon szintén találkozhatunk tudósok (Mach, Röntgen, Eötvös), urhajósok (Borman, Lovell, Gagarin, Koroljov), sot regényírók (Wells, Verne) neveivel is.

Az Apollo küldetések során kb. 382 kg holdkozet került a Földre. A Hold felszínérol származó kozetek legtöbb része 4,6 és 3 milliárd éves, így a holdkozetek a Naprendszer korai történetérol hordoznak értékes információt. (A Föld legidosebb kozetei között ritka a 3 milliárd évnél idosebb.)

A Hold keletkezését illetoen a legelfogadottabb az ütközési hipotézis: a feltételezések szerint a Föld egy igen nagy méretu égitesttel ütközött, a Hold az ütközés során kilökodött anyagból keletkezett.