כדור הארץ

מידע כללי

כדור הארץ הוא כדור הפחוס בקטבים (ספרואיד), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב. כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס לכיוון הקטבים קטן מעט יותר מהרדיוס לכיוון קו המשווה, בקטבים 6,356.8 ק"מ, ובקו המשווה 6,378.1 ק"מ. בהתאמה, היקף כדור הארץ סביב קו המשווה הוא 40,075.016 ק"מ, ואילו סביב קוי האורך צפון-דרום הוא 40,007.86 ק"מ.
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 כדור הארץ 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 כדור הארץ ובחצי הדרומי.
היממה מוגדרת בכדור הארץ על פי צפיית מהלך השמש בשמים, 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 שאורך לכדור הארץ להסתובב צירית הוא 23.934 שעות. זמן סיבוב כדור הארץ סביב השמש הוא 365.256366 ימים (365 ימים, 6 שעות, 9 דקות, 10 שניות ו-2 מאיות), זמן זה נקרא שנה.

גאולוגיה

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. 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.

חלוקה גאולוגית

מדע הגאולוגיה עוסק בחקר השינויים שחלו בקרום כדור הארץ, והגאולוגים מחלקים את תולדות כדור הארץ לעידנים, לתורים, לתקופות ולגילים.

פרקמבריון

העידן הקדום ביותר, הוא עידן הפרקמבריון ("העידן שלפני הקמבריון"), שנמשך מאז היווצרות כדור-הארץ, לפני 4.5 מיליארדי שנים, ועד לפני 570 מיליון שנה בערך. הסלעים הקדומים ביותר שנתגלו מעידן זה (שהמדענים הצליחו לקבוע את גילם), הם בני 3.7 מיליארדי שנים. מכאן שאין לנו עדות על 800 מיליוני השנים הראשונות בחייו של כדור-הארץ.
לפני 3.5 מיליארדי שנים בערך, נוצרו על פני כדור-הארץ, צורות החיים הראשונות, ולפני 3 מיליארדי שנים בערך, נוצרו  סלעי המשקע הקדומים ביותר. הם התהוו מהתלכדות שחק סלעים קדומים יותר, שנוצר עקב הבליה והרבד ביבשה או במים. סלעי פרקמבריון עשירים במחצבים, כגון במרבצי ברזל, ניקל, נחושת וזהב, יותר מסלעים מאוחרים יותר.

פלאוזואיקון

העידן שבא לאחר עידן הפרקמבריון, הוא עידן הפלאוזואיקון ("עידן החיים הקדום"), נמשך כ-300 מיליוני שנים, עד לפני 250 מיליון שנה בערך. שכבות הסלע מעידן הפלאוזואיקון כוללות שרידי דגים ודו-חיים. בסוף העידן, הופיעו ראשוני הזוחלים. רוב מרבצי הפחם, שהם שרידיהם של צמחים, נוצרו בעידן זה. הוא נחלק לשישה תורים: קמבריון, אורדוביק, סילור, דבון, קרבון ופרם.

מזוזואיקון

העידן שבא לאחר עידן הפלאוזואיקון, הוא עידן המזוזואיקון ("עידן החיים האמצעי"), נמשך כ-180 מיליוני שנים והסתיים לפני 65 מיליון שנים בערך. הוא נחלק לשלושה תורים: תור הטריאס, תור היורה ותור הקרטיקון. בעידן זה התפוררה גונדוונה הקדומה, היבשת הענקית שהשתרעה ברובה במחצית-הכדור הדרומי, ליבשות אמריקה הדרומית, אפריקה, אוסטרליה ואנטארקטיקה, בעוד יבשת לאוראסיה במחצית-הכדור הצפוני התפוררה ליבשות איראסיה ואמריקה הצפונית. בתור הקרטיקון נוצרו חלק גדול מן השכבות המכסות את פני השטח של ארץ-ישראל. עידן המזוזואיקון, היה תקופת שגשוגם של הזוחלים, ובתוכם גם הדינוזאורים, והופיעו  בו לראשונה צמחים בעלי פרחים, היונקים והעופות. אך בסופו, לפני 65 מיליון שנה בערך, נכחדו רבים מן המינים בהכחדה המונית המכונה הכחדת קרטיקון-שלישון. תאוריה מקובלת, אך המדענים חלוקים לגביה, היא שההכחדה נגרמה עקב התנגשות מטאוריט בכדור הארץ.

קנוזואיקון

העידן הנוכחי, הקנוזואיקון ("עידן החיים החדשים"), נחלק לשני תורים: תור השלישון, שנמשך עד לפני כשני מיליון שנים בערך, ותור הרביעון, הנמשך עד היום. בתור השלישון, נעלם האוקיינוס הקדום טתיס, שהפריד בין יבשות גונדוונה בדרום ללאוראסיה בצפון. קרקעיתו החלה להתרומם, וכך נוצרי רכסי האלפים וההימליה. עם העלמם של הדינוזאורים, החלו "לשלוט" בכדור-הארץ היונקים.
תור הרביעון, שהחל כאמור לפני כשני מיליון שנים בערך, נחלק לשתי תקופות - הפליסטוקן וההולוקן. בפליסטוקן הופיע לראשונה האדם. בפליסטוקן, התחוללו גם ארבע תקופות-קרח, תקופות של התפשטות הקרחונים על-פני חלקים גדולים של אירופה ושל אמריקה הצפונית. בין ארבע תקופות קרח אלה, הפרידו תקופות בין-קרחוניות (אינטרגלציאל), חמות יותר, שבהן חלה נסיגת הקרח. תקופת הקרח האחרונה, הסתיימה לפני 15,000 שנה בערך. בארץ ישראל מצויות שכבות מתקופת הפליסטוקן במישור החוף, בעמקי הצפון, בבקעת באר שבע ובנגב המערבי.

צורה

כדור הארץ הוא כדור פחוס קטבים (ספרואיד אובלי), עם קוטר ממוצע של 12,742 ק"מ בקירוב (כיוון שכדור הארץ פחוס בקטבים, הרדיוס שם קטן יותר מאשר הרדיוס שבקו המשווה, בקטבים - 6,356 ק"מ, בקו המשוה - 6,378). פחות משליש מפני כדור הארץ הם יבשה והשאר מכוסים מים. בנוסף למי האוקיינוסים, יש גם אחוז קטן של מים ביבשה, בימות, אגמים, נהרות, נחלים ומי תהום.

הרכב כימי וצפיפות

מסת כדור הארץ היא בקירוב ‎5.9742×10²⁴‎ ק"ג. המסה מורכבת בעיקר מברזל (32.1%), חמצן (30.1%), צורן (15.1%), מגנזיום (13.9%), גופרית (2.9%), ניקל (1.8%), סידן (1.5%), אלומיניום (1.4%). 1.2% הנותרים מורכבים מכמויות זעירות של יסודות אחרים.
היוונים הקדמונים הגיעו כבר בתקופתם למסקנה כי במרכז כדור הארץ קיימת צפיפות חומר גדולה יותר מאשר בקרום כדור הארץ. אם קבוע הכבידה של כדור הארץ הוא 5.5 קילוגרם לליטר, והצפיפות היחסית של הסלעים על פני כדור הארץ היא 2.7 קילוגרם לליטר בקרוב, הרי במרכז אמור להימצא חומר שצפיפותו עולה על צפיפות סלעי פני השטח. אף אם לוקחים בחשבון את הלחץ של השכבות על פנים כדור הארץ. מכאן המסקנה כי החומרים בפנים כדור הארץ שונים מאלה המצויים על פני כדור הארץ.

מבנה פנימי

תצפיות ישירות על הרכבו הפנימי של כדור הארץ מוגבלות ביותר. התצפיות העמוקות ביותר נעשו רובן במימי השקעים העמוקים בסמוך לשוליים החיצוניים של מדף היבשת המערבי של האוקיינוס השקט, כדוגמת תהום צ'לנג'ר בשקע מריאנה (10,911 מטר), השקע העמוק ביותר בעולם. בשאר חלקי כדור הארץ ניתן לבצע תצפיות במעמקי מכרות ובקידוחי נפט. בכל מקרה המידע המתקבל הוא על חלק קטן מהרדיוס של כדור הארץ שהוא בקירוב 6,370 ק"מ. המדענים אם כן משתמשים במדידות עקיפות כדי למדוד ולחקור את הרכבו הפנימי של כדור הארץ, בשיטות שונות כגון סייסמולוגיה ומדידות כבידה ומגנטיות. בשיטות אלו סווגו שלוש שכבות עיקריות המרכיבות את כדור הארץ: קרום, מעטפת וגלעין.

הידרוספירה

המצאות כמות גדולה של מים על פני השטח של כדור הארץ היא מאפיין ייחודי שמבדיל את "הכוכב הכחול" מפלנטות אחרות במערכת השמש. ההידרוספירה של כדור הארץ מורכבת בעיקר מאוקיינוסים, אבל היא מכילה את כל המים שנמצאים על ובפני השטח של הפלנטה, כולל ימות, אגמים, נהרות, ומי תהום עד לעומק של 2,000 מטר. המקום התת-מימי הנמוך ביותר הוא Challenger Deep שבשקע מריאנה באוקיינוס השקט בעומק של 10,911 מטרים מתחת לפני הים. העומק הממוצע של האוקיינוסים הוא 3,794 מטרים, למעלה מפי 5 מהגובה הממוצע של היבשות. אם כל האדמה בכדור הארץ הייתה מפוזרת בצורה שווה, היא הייתה בעומק של 2.7 ק"מ מתחת לפני הים.
ק
המסה של ההידרוספירה היא כ-‎1.35×10²¹‎ ק"ג או כ־1/4400 מהמסה הכוללת של הפלנטה, ולאוקיינוסים יש נפח של כ-‎1.386×10⁹‎ קילומטרים מעוקבים. כ-97.5% מהמים הם מים מלוחים, וה-2.5% הנותרים הם מים מתוקים. רוב המים המתוקים, כ-68.7%, מצויים במצב צבירה מוצק (קרח).

פגיעת אסטרואידים

קיצם של החיים על פני כדור הארץ יכול להגיע מפגיעה מקבוצת אסטרואידים בשם אסטרואידי אפולו.
האסטרואיד "99942 אפופיס". הראשון לקבל דרגה דרגה 4 בסולם טורינו כיוון שהיה חשד שמעבר ליד כדור הארץ ב-2029 שיגרום לשינוי מסלול שיביא להתנגשות עם כדור הארץ ב-2036. לאחר תצפיות נוספות במהלך השנים שהביאו לחישוב מדויק של המסלול התברר כי אפופיס יעבור ב-13 באפריל 2029 במרחק של כ-32,000 ק"מ מכדור הארץ, ודרגת הסיכון שלו ירדה לאפס.
אסטרואיד אחר יכול לפגוע בכדור הארץ הוא האסטרואיד 1950 DA שיש לו הסתברות של 1:4000 לפגוע בכדור הארץ ב-2880.

מחסור במשאבים

הרבה מדינות כיום סובלות ממחסור במים. הרבה מדינות מפתחות דרכים שונות להשגת מים, כגון טכניקות להתפלת מי ים, בניית סכרים שונים לאגירת מים, טיהור שפכים, ועוד. לפי נתוני אתרים שונים, בערך 97% מהמים בעולם הם מים מלוחים (לכן התפלת מי ים היא הדרך הזמינה ביותר). בערך 2% מהמים בעולם הם מים מתוקים הלכודים בקרחונים שבחלקים הצפוניים והדרומיים בעולם, ופחות מ-1% מהמים בעולם הם מי תהום.

דמוגרפיה

נכון למרץ 2018 אוכלוסיית כדור הארץ נאמדת בכ-7.6 מיליארד בני אדם. הצפיפות הממוצעת היא כ-50 איש לקילומטר רבוע (ללא התחשבות באנטארקטיקה).
כשני שלישים מהאוכלוסייה הם ביבשת אסיה (כ-2.6 מיליארד בסין והודו בלבד). היבשת הצומחת ביותר היא אפריקה, שקצב הגידול השנתי בה הוא כ-2.5 אחוז לשנה, ואילו באירופה שיעור הגידול הוא זניח.

במהלך המאה ה-20 אוכלוסיית העולם יותר משילשה את עצמה, כאשר בשנת 1900 הייתה כ-1.65 מיליארד ואילו ב-1999 כ-6 מיליארד. עד אמצע המאה ה-19 קצב הגידול של אוכלוסיית העולם היה איטי למדי, והיא הכפילה את עצמה אחת לכמה מאות שנים. במאה העשרים גבר מאוד קצב הגידול, ואוכלוסיית העולם הכפילה את עצמה מ-1927 ל-1974 (47 שנים), מ-1950 ל-1987 (37 שנים) ומ-1960 ל-1999 (39 שנים). החל משנות השבעים, במקביל לירידה בפריון, יורד קצב הגידול של אוכלוסיית כדור הארץ בהתמדה. בסוף שנות השישים הגיעה העלייה השנתית ל-2.06 אחוז לשנה, ועל פי הערכות האו"ם בשנת 2000 היא ירדה ל 1.2%, ונכון ל-2013 לכ-1.1%.

אטימולוגיה

הסימול התקני של כדור הארץ הוא צלב המוקף בעיגול. סמל זה ידוע בשם "צלב הגלגל", "צלב השמש", "צלב אודין" או "צלב האישה". בתרבויות שונות היה לסימן זה משמעויות שונות, והוא מסמל כיום את נקודות המצפן, כדור הארץ והאדמה. גרסה נוספת של הסמל היא צלב בראש העיגול בדומה ל"Globus cruciger" סמל נוצרי לסמכות, ששימש גם כסמל אסטרונומי קדום של כדור הארץ.

בתרבות הפופולרית

הארץ התיכונה של ג'ון רונלד רעואל טולקין שוכנת בארדה שמעוצבת תחילה כאדמה שטוחה. עם זאת, לאחר שקיעתה של נומינור בסוף העידן השני, ואלינור (מקום משכנם של האלים) יוצאת מתחומי ארדה, וזו הופכת לכדור עגול.
בסדרה המדריך הטרמפיסט לגלקסיה הציע דאגלס אדמס כי כדור הארץ, כולל היצורים החיים עליו, הוא למעשה מחשב ענק שהוזמן על ידי העכברים. לאחר שקיבלו העכברים את התשובה לחיים, היקום וכל השאר היה עליהם לנסות למצוא את השאלה המתאימה לתשובה זו, ולשם כך נבנה כדור הארץ על ידי חברה לבניית פלנטות. כדור הארץ נהרס על ידי "ווגנים" משום שהוא מפריע להקמתה של אוטוסטרדה-בין חללית.
בקרב מספר סופרי פנטזיה כדור הארץ מקושר לכדורי ארץ או לפלנטות אחרות ביקומים מקבילים, ביניהם סדרת נרניה וחומריו האפלים.
בשנת 1988 כדור הארץ הנתון בסכנה נבחר לאיש השנה של המגזין "טיים".