Tierra

Tierra milagrosa

La Tierra es un milagroso punto azul, un oasis de vida en medio de la inmensidad de un Universo infinito. La edad de la Tierra actualmente es estimada a 4550 millones de años.
La Tierra es el solo planeta cuyo nombre no proviene de un Dios Romano, ni de un Dios griego. Es en los nebulosos que nacen los sistemas planetarios. Para crear un planeta iremos pues en un nebuloso donde las regiones de natalidad abundan, utilizaremos dos afabilidades, la fuerza electromagnética y la fuerza de gravedad, para el resto habrá que dejar del tiempo al tiempo...
La Tierra se deriva del polvo interestelar. Al corazón de un nebuloso de gas y de polvos, el calor, por el rodeo de colisiones violentas, va a obligar un núcleo a capturar un electrón. Cuando la temperatura desciende debajo del millón de grados, los electrones se fijan alrededor del núcleo sobre las órbitas más próximas. Por turno los sitios están ocupados, los átomos se buscan, aparecen y las moléculas tienen origen para formar una red extremadamente sólida : los polvos. La materia se organiza por todas partes en el universo del mismo modo.
Los polvos interestelares son los ladrillos de los planetas, se aglutinan para constituir pequeños bólidos, que de colisión en colisión forman objetos que crecen al detrimento de sus vecinos. Sus masas y sus gravedades aumentan, atrayendo hacia ellos cada vez más pequeños objetos.
Las colisiones liberan una gran cantidad de calor. Los átomos se desintegran y esperan el enfriamiento para reconstituir moléculas.
Más tarde, habrá conjunto de moléculas simples luego de moléculas complejas para llegar a esta molécula maravillosa de ADN que misma desde ahora en adelante sabrá reproducirse y memorizar de la información, abriendo vía así la vía a la evolución biológica. La posición de la tierra en el universo fue la fuente de debate largo que oponía durante siglos a filósofos, sabios y monje. Durante mucho tiempo la tierra fue considerada en el centro del universo. En esta concepción, el geocentrismo afirmaba que todo los objetos celestes, El sol, la Luna, los planetas y las estrellas, gravitaban alrededor de la Tierra. Que es visualmente y en apariencia el caso, pero es sólo una ilusión simple de óptica. Copérnico revolucionó esta concepción mostrando que la tierra está en órbita alrededor del sol, y que la luna es un satélite natural de la Tierra. Si el heliocentrismo es completamente una realidad astronómica, centrar el sistema solar en medio del universo es, según el gran pesar del egocentrismo humano, una apuesta. El sistema solar está sólo en periferia de nuestra galaxia, él misma situada en alguna parte en el universo infinito.

Imagen: La Tierra resbala majestuosamente sobre órbita ideal, dejando percibir ningún rastro de la fuerza formidable que lo conduzca. Caemos en el infinito describiendo espirales sin cesar modificadas y jamás volveremos al lugar donde estamos hoy. Día y Perjudica entonces que el cielo muestre un panorama que cambie a arriba de nuestras cabezas, nuestra Tierra, este pequeño polvo de estrella, gira sobre ella hasta descuidada del día siguiente. A menudo nos muestra de imágenes maravillosas como halos, auroras boreales...

Tierra esférica

Eratóstenes fue uno de los primeros en imaginar una Tierra esférica. Observó la sombra de dos objetos situados en dos lugares, Cirene y Alejandría, el 21 de junio (solsticio de verano) al mediodía solar local. Es en este momento preciso del año que en el hemisferio norte el Sol detiene la posición más alta por encima del horizonte. Entonces, Eratóstenes observó que no le había ninguna sombra en un pozo a Cirene (ciudad situada más o menos sobre el trópico de Cáncer); así, en este momento preciso, el Sol era vertical y directamente iba en el fondo del pozo.
Eratóstenes observó sin embargo que un obelisco de Alejandría formaba una sombra. Por cálculos de trigonometría, Eratóstenes dedujo que el ángulo entre los rayos de Sol y la vertical estaba de 7,2 grados.

Dos hipótesis se imponían entonces, o : la Tierra es llana, pero el Sol es bastante próximo para que la divergencia de los rayos sea significativa. La Tierra es curva, y los rayos de Sol que alcanzan la Tierra son totalmente paralelos, entonces es la esfericidad de la Tierra que crea la diferencia entre Alejandría y Cirene. Eratóstenes calculó luego la distancia entre Cirene y Alejandría acudiendo a uno bématisteUn bématiste es un agrimensor de Egipto antiguo que tenía el cargo de medir distancias en número de pasajes (bêma). Eratosthène empleó un bématiste para medir la distancia entre Alejandría y Syène (Assouan) con el fin de medir la circunferencia de la tierra. Que se basó en el tiempo por los días de marcha de camello entra Ambas ciudades : la distancia obtenida era de 5000 estadios, es decir 800 km, medida muy próxima de la realidad, un estadio (longitud utilizada en los estadios de Olimpia o de Delfos) que valía aproximadamente 157,5 m.

Eratóstenes propuso una figura de deslumbrante sencillez : fue constada por un círculo simple que tenía un ángulo en el centro de 7,2 grados que intercepta un arco (uniendo a Cirene a Alejandría) de 800 km. Por los informes en los círculos, obtuvo que la circunferencia de la Tierra estaba de 39 375 km (5000*157,5*360/7,2/1000), medida extraordinariamente precisa para la época.

Vida

La vida es una tendencia misteriosa y universal de la materia que se asocia, que se organiza, que se complica.
La viviente se caracteriza por el hecho de que saca la energía del medio exterior, utiliza esta energía, echa de nuevo los desechos y enriquece su orden, su organización.
A la escala de las especies, el viviente no deja de se complicar desde 4.5 mil millones de años.
El no viviente evoluciona siempre con el tiempo en la dirección de su desorganización. Es el crecimiento de la entropía (De griego mirada atrás) es una función termodinámica. Proyectada en una turbina, el agua de una presa transforma su energía gravitacional en energía eléctrica. Más tarde, lo haremos un movimiento en un motor eléctrico o el calor en un radiador. A lo largo de estas transformaciones, la energía se degrada en otros términos, su entropía aumenta. La entropía de un sistema queda constante cuando vuelve a su estado inicial por una transformación reversible. La entropía total de un sistema aislado debe siempre aumentar, su desorden debe siempre crecer, es el segundo principio de la termodinámica.  (medida del desorden).
El no viviente produce de la entropía y el viviente produce de la entropía negativa, o todavía del neguentropia.
La vida no es nada más que un mecanismo común, que una forma particular de la materia, cuyo secreto se va ciertamente a penetrar.

N.B.: Los planetas extrasolares a menudo parece que tienen órbitas elípticas, que varían enormemente la temperatura, que no es lo ideal para el surgimiento de la vida.

Imagen: Foto satélite : observe sobre la foto aumentada, endeble membrana de la atmósfera terrestre que protege la vida.

Atmósfera terrestre

La atmósfera de la Tierra es la cobertura de gases que rodea la Tierra. El aire seco que se compone de 78,08% de nitrógeno, 20,95% de oxígeno, 0,93% de argón, 0,038% de dióxido de carbono y trazas de otros gases. La atmósfera absorbe la radiación ultravioleta solar, calentando la superficie, atrapando el calor de los gases de efecto invernadero y la reducción de la diferencia de temperatura entre el día y la noche. La atmósfera protege la vida en la Tierra como una membrana protege la célula. No hay un límite definido entre la atmósfera y el espacio, el límite exterior de la atmósfera se define como la distancia a la que las moléculas de gas en la atmósfera constantemente supone someterse a la gravedad y las interacciones de su campo magnética. Esto varía mucho dependiendo de la latitud y el campo magnético continuamente deformado por el viento solar. Como se ve en la imagen, se hace más delgada y se desvanece gradualmente en el espacio. Sin embargo, la altitud de 120 km marca el límite donde los efectos atmosféricos hacen evidentes durante la reentrada en la atmósfera de un objeto. La línea de Kármán, a 100 km, también se considera la frontera entre la atmósfera y el espacio. La atmósfera se divide en varias capas de diferente importancia. Sus límites se establecen de acuerdo a las discontinuidades en las variaciones de temperatura, dependiendo de la altitud sabiendo que la temperatura disminuye con la altitud.

Las diferentes capas atmosféricas de la Tierra :
- Troposfera (cambio en griego) : el grosor de la troposfera varía entre 0 y 13 a 16 km en el ecuador, y entre 0 y 7 a 8 km en los polos. Contiene 80 a 90% de la masa total de aire y sustancialmente todo el vapor de agua. Esta es la capa que producen los fenómenos meteorológicos (nubes, lluvia, calor, vientos de convección).
- Estratosfera es la capa por encima de la troposfera, estratosfera hasta 50 km de altura. Aquí es donde reside gran parte de la capa de ozono.
- Mesosfera es esta capa la que se encuentra entre 50 km y 80 km de altitud, donde la temperatura disminuye a -100 ° C.
- Termosfera es la capa que se encuentra a unos 80 km y llega hasta los 640 km de altitud. En esta capa la temperatura aumenta con la altitud y pueden llegar a más de 1000 ° C, pero la presión es tan baja que no se siente.
- Exosfera es la capa que se desvanece en el espacio de hasta 10 km de altura 000. Para los investigadores de la Universidad de Manchester, no hay duda. El origen de la atmósfera terrestre sólo puede venir de la desgasificación del manto, ya que se sigue escribiendo en muchos libros de texto. Su análisis isotópico requiere otra explicación, la de los cometas, por ejemplo...

Imagen: En esta magnífica puesta de sol, podemos ver las diferentes capas de la atmósfera de la Tierra. Esta imagen del horizonte de la Tierra, con colores vivos, fue llevado 29 de julio 2009, por la misión STS-127 en órbita en el transbordador espacial Endeavour. El transbordador acababa de terminar un viaje de 16 días y 10 millones de km . Imagen Crédito: NASA

Excentricidad de la Tierra

El movimiento anual de la revolución de la Tierra, es el moviendo de la Tierra, de un grado por día en su órbita (360° en 365 días), con un desfase de aproximadamente 4 min entre el día solar medio y el día sidéreo. La distancia Tierra-Sol, que es 149,6 millones kilómetros, en promedio, varía durante el año. Tierra pasa cada semestre, alternativamente, en el perihelio, es decir, es en este momento más cerca del Sol y en el afelio, es decir, que es en este momento el más lejos del sol. La diferencia entre estas dos distancias es determinado por la excentricidad.
La excentricidad orbital es de 0,017. Excentricidad mide la desviación de la órbita de la Tierra con respecto a una órbita circular. Va de 0 para una órbita circular a 1 para una órbita altamente elíptica. Sin embargo, la excentricidad de la órbita de la Tierra varía muy poco con el tiempo, entre 0 y 0,06, con un período de 100 000 años. Las variaciones de la temperatura debido a la excentricidad entre el afelio y el perihelio son de 4° C.

Imagen: cálculo del cambio de temperatura debido a la excentricidad.

Orientación del eje de la Tierra

La inclinación del eje es el ángulo entre el eje de rotación de un planeta y su plano orbital. El eje de la Tierra (23° 27') recupera 50,3" por año o 1 grado cada 71,6 años, un ciclo completo (360°) dura 25 765 años, llamado gran año platónico.
En el sistema solar, los planetas tienen órbitas que son todos más o menos en el mismo plano. El de la Tierra se llama la eclíptica. Una excepción es Plutón, cuya órbita está inclinada 17° 2' con respecto a la eclíptica, pero Plutón ya no es considerado un planeta.
Cada planeta gira alrededor de su eje de rotación, lo que hace que la sucesión de los días locales para cada planeta. El lento cambio de la dirección del eje de rotación de la Tierra se llama la precesión de los equinoccios. Este ángulo (23° 27') es la sucesión de las estaciones. De hecho, en el verano el Sol está más alto en el hemisferio norte que en el hemisferio sur.
El Sol está alto en el cielo del norte del globo, en la parte sur. La luz del Sol llegan a la Tierra con más intensidad. El Sol sale anteriores conjuntos más tarde, y los días son más largos.
En la parte sur es invierno. El Sol también parece ser menor en el horizonte y los días son más cortos, el Sol sale más tarde y se establece anteriormente. En el ecuador de la longitud del día y la noche no cambia (aunque la posición del Sol en el cielo varía).
En los polos, día y noche tiene una duración de seis meses cada una. El solsticio de verano es el día más largo en el hemisferio norte. El Sol está en su cenit al mediodía del Trópico de Cáncer, que tiene una latitud de 23° 27' de latitud norte.

Es el día más corto en el hemisferio sur.
El solsticio de invierno es el día más corto en el hemisferio norte.
El Sol del mediodía está en el cenit del Trópico de Capricornio, que tiene una latitud de 23° 27' sur.
Este es el día más largo en el hemisferio sur. Durante los equinoccios de primavera y de otoño la duración de los días es igual a las noches, al norte y al sur, y el Sol está en su cenit al mediodía del ecuador.
La Luna se está alejando de la Tierra a una velocidad de aproximadamente 38 mm por año, produciendo como consecuencia de las mareas, la prolongación de la duración del día de 23 microsegundos por año.
Durante millones de años, estos pequeños cambios producen grandes cambios.
Por ejemplo, hay 410 millones de años en el período Devónico, había 400 días en un año de la Tierra cada día duraba 21,8 horas.

Imagen: inclinación del eje de la Tierra (≈23°26').

Fechas de pasaje en el afelio y el perihelio

Fechas del paso de la Tierra en su afelio y el perihelio no son regulares.
Para el Sol se habla de un afelio (del griego "apo" de distancia y "helios" sol), el punto más lejano entre el objeto y el Sol y un perihelio ("peri" alrededor y "helios" sol), el punto más cercano. Pero más en general se habla de ápsides que designan los dos puntos extremos de la órbita de un cuerpo celeste. El punto en la distancia mínima desde el centro de la órbita se llama periapsis. El punto en la distancia máxima desde el centro de la órbita se llama Apoapsis. El eje principal de la elipse que une el periapsis y apoapsis de una órbita, se llama línea de ápsides. Los nombres de estos puntos, el más cercano y más lejano del objeto central, son específicos del objeto central (raíz griega del nombre del objeto celeste).

Imagen: Fechas del paso de la Tierra en su afelio y el perihelio.

Estructura de la Tierra

Los planetas son supuestos estar constituidos por lechos sucesivos de densidad creciente.
Los materiales están en la orden de su densidad, el hierro en el centro luego sulfuro de hierro, los silicatos, el agua, el nitrógeno, el gas carbónico, el amoníaco, el metano, el helio, el hidrógeno. No existen sin embargo dos planetas idénticos en sus estructuras. Cada una tiene sus características limpias. El primero hierro nativo condensat Granos sólidos de compuestos condensados químicos y mineralógicos nace en los nebulosos, en consecuencia de el que se llama : la secuencia de condensación. Los primeros compuestos que se condensan a 1300°C, son unos óxidos ricos en titanio, aluminio y calcio. Hacia 1050°C se condensa masivamente el hierro metálico, luego hacia 950°C, el primer silicato en este caso el silicato de magnesio y de hierro. Hacia 800°C, se forman silicatos a estructuras más cobardes, los feldespatos y sulfuro de hierro. A temperaturas todavía más bajas se condensa un silicato que contiene agua y a 0°C el agua se condensa en hielo. Abundante, es el constituyente del núcleo terrestre.
El silicio, el silicato de magnesio y de hierro constituyen los componentes esenciales del abrigo terrestre. El feldespato, condensat que da el basalto constituye el suelo de los océanos terrestres. La estructura interna de la Tierra pues es repartida en varios sobres sucesivos, la corteza terrestre, el abrigo y el núcleo.
Esta representación es muy simplificada ya que estos mismos sobres pueden ser descompuestos.
Para reparar en estos lechos, los sismólogos utilizan las ondas sísmicas, tan pronto como la velocidad de una onda sísmica cambia brutalmente, es que hay cambio de medio, pues de lecho.
Este método permitió, por ejemplo, determinar el estado de la materia grandes profundidades (abrigo profundo, núcleo). Estos lechos son delimitados por las discontinuidades como la discontinuidad de Mohorovicic, la de Gutenberg, o bien la de Lehmann.

La Tierra se formó por acreción de meteoritos y en el momento de esta formación, los diferentes lechos son colocaciones respetando la masa volumen de sus constituyentes.
La teoría de la tectónica de las placas ahora es ampliamente admitida desde finales de los años 60 y ampliamente se impone en el mundo científico. En el siglo 19 teníamos dolor de creer que continentes enteros puedan derivar.
Sabemos ahora que el abrigo sólido es animado por corrientes inmensas de convección que circulan desde millones de años.
La imagen que tenemos ahora es la de un planeta activo y complejo cuya corteza es constada por placas oceánicas y continentales, por composiciones mineralógicas diferentes, sin cesar en movimiento bajo la acción combinada por corrientes de convección internas y de la gravedad terrestre. Bloques continentales se forman por colisiones de placas continentales y se rompen, según un ciclo de 400 millones de años.
Placas oceánicas, más pesadas, participan en este ballet incesante desde varios mil millones de años y a menudo acaban por sumergir dentro de la Tierra por subducción que participa así en el reciclaje de los continentes.

Imagen: Estructura de la Tierra.

La gravedad

Como la gravedad es atractiva, ella tiende a reunir la materia del universo para formar objetos como cúmulos de galaxias, galaxias, estrellas y planetas. Estos pueden durante un algún tiempo, resistir a la presión de la contracción por su presión térmica en el caso de las estrellas o por rotación o movimiento, en el caso de las galaxias, pero finalmente, una vez evacuados, el objeto estelar comienza a disminuir
La teoría de la relatividad general de Albert Einstein estableció en 1915, describió la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo, lo que significa que todos los objetos en el universo, la curvatura espacio-tiempo y afectan a otros cuerpos celestes en función de su masa. Durante el objeto celeste es enorme, más curvos espacio-tiempo. La fuerza de gravedad es una manifestación de la distorsión del espacio-tiempo como resultado del material interior. No se sabe aún cómo difundir la fuerza de la gravedad, los científicos esperan que la experiencia en el mundo confirman la existencia de la gravedad cuántica.

En el contexto de la relatividad general, la gravedad no es una fuerza o interacción desde el cuerpo en movimiento en este espacio-tiempo sin ningún tipo de fuerza, de conformidad con geodésica (línea en una curva). Los objetos celestes son en realidad curvas espacio-tiempo por la gravedad. La gravedad no es idéntico en todos los aspectos de la Tierra.
El punto g = 9832 m/s ² en París g = 9809 m/s ² (valor medio de la gravedad sobre la superficie de la Tierra) y el ecuador g = 9780 m/s ². g aumenta con la latitud, porque la Tierra no es redonda, sino ligeramente achatada en los polos. g depende de la distancia que nos separa del centro de la Tierra.

Imagen: Es muy fácil, para representar la curvatura del espacio-tiempo en dos dimensiones, imaginar la estructura de una cama elástica, se inclinó por varios objetos pesados​​, al igual que la imagen de abajo contras. Por contra esto no es posible en tres dimensiones como en la realidad.

Anomalía del Atlántico Sur o SAA

Sin la magnetosfera, el planeta sería directamente afectado por estas partículas energéticas. Sin embargo, hay un lugar en la Tierra poco protegido, donde el campo magnético se ha debilitado considerablemente. Esta área está ubicada frente a las costas de Brasil, se llama la Anomalía del Atlántico Sur o SAA, cubre 7,8 millones de km2 (≈ 2780 kilómetros de 2780 kilómetros) y sigue creciendo. Además, los científicos señalan que en esta región el campo magnético se invierte y las radiaciones solares entran en la atmósfera superior más profundamente. Por encima de este punto la radiación cósmica es más y más cerca a la superficie. En esta área, la altura donde vuelan los aviones radiaciones solares son menos filtradas. A 560 km de altitud los instrumentos del Telescopio Espacial Hubble son apagados durante la travesía de la zona. Los científicos tienen algunas explicaciones acerca de la anomalía del Atlántico Sur. Un estudio de magnetita congelada en arcilla cerámica antigua muestra que hace 400 años el campo magnético de la Tierra fue un 10% mayor que la actual.

Antes de cada inversión del campo magnético se produce una disminución en la intensidad. Si el SAA es la manifestación de la inversión del campo magnético, veremos una nueva inversión global?
La evolución campo geomagnético durante miles de años se ha analizado en los núcleos de la lava volcánica porque la lava conserva la dirección y fuerza del campo magnético en el tiempo. Ellos muestran por tanto el inversión de polarización del campo. Geofísicos hecho una lista de 18 000 en los últimos 28 millones de años y cada vez que la intensidad de campo disminuye significativamente. La última inversión ocurrió hace 750 000 años y muchos científicos creen que estamos presenciando en un cambio nuevo y repentino que tendrá enormes consecuencias para la vida en la Tierra. Vamos a ver más de auroras polares en lugares donde antes no las había.