כוכב הלכת ארץ

ממרחק אלפי קילומטרים רואים את כדור-הארץ כערבובייה של כתמי עננים לבנים, יבשות זהובות ואוקיינוסים כחולים. זהו כוכב-לכת מיוחד במינו: הוא רוחש חיים ותוסס בשלל צורות ומינים!
"ארץ" הוא כוכב-הלכת היחידי במערכת השמש שיש בו מים נוזליים. המים בכדור-הארץ מאפשרים את קיום החיים בו.

תעודת זהות

שם: ארץ (כדור הארץ)
סוג: כוכב-לכת, השלישי במרחק מהשמש
קוטר בקו-המשווה: 12,756 ק"מ
כוח-משיכה: 9.8 מטר/שניה2
מסה: 5.97 כפול 10 בחזקת 21 טון
צפיפות: 5.52 גרם/סמ"ק
מרחק ממוצע מהשמש: 149.5 מיליון ק"מ
הרכב: סלעי, הרכב האטמוספירה: חנקן, חמצן ופחמן דו-חמצני
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): כ-24 שעות
זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה): 365 יממות ורבע
ירחים: 1
טמפרטורה: ממוצע: 15 מעלות, בקטבים: 35- מעלות, בקו המשווה: 35 מעלות

גודל

כוכב-הלכת ארץ שייך למשפחת כוכבי-הלכת המוצקים, שבה גם כוכב-חמה, נוגה ומאדים. הוא הגדול בהם, וקוטרו בקו-המשווה הוא 12,756 ק"מ.
מדידות שנערכו מלוויינים מגלות שכדור-הארץ אינו כדורי במדויק: בקטבים הוא פחוס מעט והמרחק בין הקטבים קטן יותר מהקוטר בקו-המשווה ב-40 קילומטרים.

פני השטח

במבט מהחלל כוכב-הלכת שלנו נראה מכוסה ברובו אוקיינוסים, ומבחינים גם בגוונים של חום - אלה הן היבשות. עננים לבנים מכסים אזורים שונים, והם מלמדים על מקומן של סערות ושל סופות. תמונות שצולמו ממעבורת החלל, מראות את נופיו השונים של כדור-הארץ:

לתמונת נופים נוספת של כדור הארץ

הרכב כדור הארץ

כדור-הארץ שייך למשפחת כוכבי-הלכת הסלעיים. למשפחה זו משתייכים גם כוכב-חמה, נוגה ומאדים.
כדור-הארץ בנוי מכמה שכבות: קרום, מעטפת וליבה.
קרום כדור-הארץ- השכבה העליונה ביותר היא הקרום. עוביו נע בין 10 ק"מ ל-50 ק"מ. קרום זה עשוי מן הסלעים המעצבים את נופי האדמה. קרום כדור-הארץ דקיק בעוביו ביחס לשכבות האחרות, והוא סדוק ומחולק לחלקים רבים.
שכבת המעטפת- מתחת לקרום כדור-הארץ נמצאת המעטפת. עובי המעטפת כ-2900 ק"מ.
זוהי שכבה של סלעים דחוסים הנמצאים במצב פלסטי, צמיגי: לא לגמרי מוצקים, אך גם לא נוזליים (בדומה לפלסטלינה רכה אך חמה).
הליבה- הליבה של כדור-הארץ עשויה מתערובת של המתכות ברזל וניקל. המדענים נוהגים לחלק את הליבה לשניים: ליבה פנימית מוצקה בקוטר 1220 ק"מ ושכבה נוזלית של מתכות לוהטות שעוביה 2260 ק"מ.
לתמונת הרכבו של כדור הארץ

כוח-המשיכה

המסה של גוף שמימי קובעת את גודלו של כוח-המשיכה שלו. מקובל לבטא את גודלו של כוח-המשיכה של גוף שמימי על-ידי תאוצת הנפילה החופשית של עצמים עליו. המשקל שלנו נקבע על-ידי הכפלת המסה שלנו בתאוצת הנפילה החופשית על פני כדור-הארץ.
הפיסיקאי הגאון בן המאה ה-17, אייזיק ניוטון, גילה את חוק המשיכה העולמי. חוק זה קובע שהכוח שבו מושכים כל שני גופים זה את זה תלוי במסה שלהם ובריבוע המרחק שביניהם.
כוח-המשיכה של כדור-הארץ מחזיק אותנו, כאן ובאוסטרליה, צמודים על פניו.

לברוח מכדור-הארץ
כוח-המשיכה של כדור-הארץ מחזיק גם את הירח במסלול ההקפה סביבנו. כדי להמלט מכוח-המשיכה של כדור-הארץ ולצאת למסע אל הירח (או לכוכבי-הלכת במערכת השמש), על החללית שלנו להאיץ למהירות גדולה, הנקראת "מהירות הבריחה".

מהירות הבריחה מכדור-הארץ, היא כ-11.2 ק"מ לשנייה. רק טילים המאיצים למהירות גבוהה מזו יכולים לצאת למסעות בחלל! ככל שאנו מתרחקים מכדור-הארץ, פוחתת השפעת כוח-המשיכה שלו עלינו. הדבר מאפשר לרחף בחלל בהרגשה מופלאה של "חוסר משקל".

השדה המגנטי של כדור-הארץ
כיצד מחט המצפן הממוגנטת "יודעת" למצוא את הצפון? כדור-הארץ הוא מעין מגנט גדול. יש לו שדה מגנטי בעל שני קטבים. הקטבים מושכים את המחט המגנטית שבמצפן.
מקור המגנטיות הוא בשכבה הנוזלית של ליבת כדור-הארץ: שתי המתכות שנמצאות בו - הברזל והניקל - הן בעלות תכונות מגנטיות מצוינות. משערים שהתנועה הסיבובית של נוזל המתכות שבליבה יוצרת זרמים חשמליים, המחוללים את המגנטיות.

מסלול כדור הארץ

ארץ הוא כוכב-הלכת השלישי במרחקו מהשמש. מסלולו נמצא בין מסלוליהם של נוגה ושל מאדים. זהו מיקום מצוין במערכת השמש, משום שבמקום זה עוצמת הקרינה של השמש מתאימה בדיוק לקיום מים במצב נוזלי (לא קרח קפוא ולא אדים רותחים!). משערים שמים נוזליים הם תנאי יסודי להיווצרות חיים.
לתמונת מסלולם של כוכבי הלכת סביב השמש

מרחק כדור הארץ מהשמש

כדור-הארץ מקיף את השמש במסלול שצורתו מעגל כמעט מושלם. מרחקו מהשמש משתנה רק מעט מאוד: הוא מתקרב עד 147.1 מיליון ק"מ לשמש, ומתרחק ממנה עד 152.1 מיליון ק"מ, כך שמרחקו הממוצע של כדור-הארץ מן השמש הוא כ-150 מיליון ק"מ. במרחק זה משתמשים כיחידה למדידת מרחקים במערכת השמש, והוא נקרא "יחידה אסטרונומית".

אורך היממה
כדור-הארץ מסתובב סביב צירו, ולכן יש לנו יום ולילה. הזמן שכדור-הארץ משלים סיבוב אחד מלא סביב עצמו נקרא "יממה", והוא שווה ל-24 שעות.

אורך השנה
כדור-הארץ משלים הקפה סביב השמש ב-365 ימים ורבע. משך זמן זה מוגדר כשנה. הנטייה של כדור-הארץ בזווית למישור הסיבוב יוצרת את עונות השנה.

קיץ בישראל- בגלל זווית ההטיה של כדור-הארץ קרינה רבה של אור וחום מגיעה לחצי הכדור הצפוני. לכן חם שם בקיץ, והשמש מאירה שעות רבות. בקוטב הצפוני השמש מאירה בכל שעות היממה במשך כל ימות הקיץ, ואילו בקוטב הדרומי שוררת חשכה ימים רבים.
סתיו בישראל- השמש מאירה ומחממת באופן שווה בחלק הצפוני של כדור-הארץ ובחלקו הדרומי. בתקופה זו היום והלילה שווים באורכם. בחצי הכדור הצפוני הימים יתקצרו, ובחצי הכדור הדרומי הימים יתארכו.
חורף בישראל- בגלל זווית ההטיה של כדור-הארץ כמות רבה של אור וחום מהשמש מגיעה לחצי הכדור הדרומי, ולכן בדרום קיץ, ואילו בצפון קר, סוער וגשום. בחצי הכדור הדרומי השמש מאירה שעות רבות. לעומת זאת, בחצי הכדור הצפוני הימים קצרים והלילות ארוכים. בקוטב הצפוני שורר חושך מוחלט במשך ימים רבים.
אביב בישראל- השמש מאירה ומחממת באופן שווה את חצי הכדור הצפוני ואת חצי הכדור הדרומי. בתקופה זו היום והלילה כמעט שווים באורכם. בחצי הכדור הצפוני הימים יתארכו, ובחצי הכדור הדרומי הימים יתקצרו.

הירח

לכדור הארץ יש ירח אחד, גדול ומרהיב. הוא נוצר, כנראה, באותו הזמן שכוכב-הלכת שלנו נוצר, אך נותר שומם וחסר חיים - אין לו אטמוספירה, אין מים על פניו, והוא כולו מצולק במכתשים!
הירח הוא העצם השמימי הקרוב ביותר אלינו, ומרחקו מאתנו כ-384,000 קילומטרים - שבוע של טיסה בחללית.

בשנת 1969 הצליחה החללית האמריקנית אפולו 11 להנחית אדם על הירח. 5 חלליות נוספות בסדרת אפולו נחתו במקומות שונים על אדמת הירח והביאו דוגמאות של סלעים ושל קרקע למחקר.
מראהו של כדור-הארץ מעל האופק של הירח נחשב למראה קסום ומרהיב במיוחד.

הירח מקיף את כדור-הארץ בעת תנועתו סביב השמש, ומתלווה אליו במסלולו. כתוצאה מכך הוא מתווה נתיב עקלתוני בתוך מערכת השמש, אשר מתבסס על המסלול האליפטי של כדור-הארץ.

מזג אוויר על פני כדור הארץ

מזג האוויר בכדור-הארץ משתנה מיום ליום וממקום למקום! האטמוספירה נמצאת במצב של שינוי מתמיד: מערבולות ענק נעות ממקום למקום, רוחות ועננים נעים, משקעים יורדים. כמות הקרינה מן השמש, המגיעה לכל מקום בכדור-הארץ, משתנה מעונה לעונה. שינוי זה הוא הגורם לעלייתן ולירידתן של הטמפרטורות בעונות השונות.
אנרגיית השמש היא הגורמת לתנועת האוויר (הרוח), להתאדות המים ולכל התופעות של מזג-האוויר.

האטמוספרה
מעטפת אוויר דקה ושקופה עוטפת את כדור-הארץ - זוהי האטמוספירה. עדינה ודקה היא, אך בלעדיה לא היו חיים. האטמוספירה פועלת כמסננת. היא מסננת קרינה מזיקה מהשמש ואינה מאפשרת לה להגיע לקרקע. האטמוספירה פועלת גם כחממה. היא מונעת בריחת חום אל החלל ושומרת על טמפרטורה נוחה.

שכבת האוזון
בגובה 25 ק"מ מעל ראשינו נמצאת שכבת ההגנה שלנו - שכבת האוזון. זוהי שכבה שקופה ובלתי נראית, והיא מגינה עלינו מפני קרינות מזיקות ביותר!
מדידות לוויינים הוכיחו ששכבת האוזון מעל הקוטב הדרומי הולכת ומידלדלת: חומרים תעשייתיים שונים הגיעו לגובה של האוזון והרסו אותו. הסכנה גדולה: אם המגן שלנו ייעלם, תגרום קרינת השמש המזיקה (הקרינה האולטרא-סגולה) נזקים חמורים לאדם ולחי.

תוצא (אפקט) החממה
אמנם ללא האטמוספירה קרינת השמש המגיעה אל כדור-הארץ, הייתה מצליחה לחמם את פני השטח, אבל, החום היה בורח לחלל, וכדור-הארץ היה נשאר קפוא! למזלנו יש לנו אטמוספירה, הפועלת כמו חממה: מעטפת האוויר השקופה בולעת חלק ניכר מהחום, ואינה נותנת לו לברוח מכדור-הארץ. הגזים האחראיים לכך באוויר הם בעיקר אדי המים והפחמן הדו-חמצני.
מדידות הראו שהכמות של גזי החממה באוויר (כגון: פחמן דו-חמצני) נמצאת בעלייה תלולה! דבר זה עלול לגרום להתחממות של כדור-הארץ.

מחקר

היווצרות כדור-הארץ
בן כמה הוא כדור-הארץ שלנו? החוקרים משערים כי, כמו כל הגופים במערכת השמש, גם כדור-הארץ הוא בן 4.5 מיליארדי שנים! כדור-הארץ נוצר לאחר שהחומר בערפילית הקדומה, שממנה נוצרה השמש שלנו, החל להתלכד לגושים מוצקים. כמה מגושים אלה הפכו לגרעינים שסביבם התגבשו תשעת כוכבי-הלכת שבמערכת השמש.

כדור-הארץ נוצר מהתלכדות של מיליוני גושי סלע, שסבבו בחלל, ויצרו גוש אחד. ההתלכדות שחררה חום עצום וכדור-הארץ היה כולו מותך ולוהט. אט אט שקעו החומרים הכבדים (הברזל, הניקל ומתכות אחרות), אל פנים כדור-הארץ ויצרו את הליבה.
הקרום החיצוני, העשוי סלעים, התקשה והפך למוצק. הרי געש רבים וסדקים בקרום החדש פלטו כמויות עצומות של גזים ויצרו מעטה אטמוספירי.
גשמים עזים ירדו על הסלעים הלוהטים, וכדור-הארץ הצטנן לאטו. ייתכן שגם שביטים רבים, שפגעו בו, תרמו והוסיפו לו מים וגזים.
לבסוף, פסקה הפעילות העזה, ופני כדור-הארץ נשארו מכוסים בחלקם במים, ויבשות ענקיות, מעל פני המים, תפסו את שאר פני השטח. כל התהליך ארך כמעט 2 מיליארדי שנים!

ראשית החיים
מדענים משערים שיצורים חיים, פשוטים מאוד וקטנים מאוד, החלו להתקיים על-פני כדור-הארץ לפני 3.5 מיליארדי שנים לערך. פני כדור-הארץ - היבשות והאוקיינוסים - הכילו חומרים רבים ושונים. בבדיקות מעבדה, המשחזרות את התנאים ששררו אז על-פני כדור-הארץ, נוצרו באופן עצמאי חומרים מורכבים שונים. ביניהם נוצרו גם חומצות אמינו, המרכיבות את החומר החשוב ביותר של היצור החי - החלבון.

היצורים הראשונים, יצורים חד-תאיים - חיידקים ואצות, ניזונו מתרכובות שהיו בסביבתם. הם יכלו לשכפל את עצמם, וכך במשך דורות רבים, בתהליך של אבולוציה, החלו לנצל גם אנרגיה מן השמש ליצירת מזונם. השימוש באנרגיית השמש הפך לתהליך מורכב ומתוחכם של הטמעה (פוטוסינתזה).
בתהליך ההטמעה השתחרר חמצן, שהחל להצטבר באוקיינוסים ובאטמוספירה. החמצן החופשי יצר תנאים טובים יותר לקיום חיים ואפשר את ההתפתחות של יצורים חיים מורכבים יותר ויותר.

מן החמצן שהתווסף לאטמוספירה נוצרה שכבת האוזון (שהוא גז, המורכב ממולקולות המכילות 3 אטומים של חמצן). שכבת האוזון החלה לסנן את קרינת השמש המסוכנת ולהגן מפניה על היצורים בכדור-הארץ. כך בשלו התנאים להמשך התפתחות החיים ולשגשוגם על-פני כוכב-הלכת ארץ.

אגדות וסיפורים

הבריאה במסורת היהודית
סיפור הבריאה במסורת היהודית מופיע בפרק א בספר בראשית, ובו ברא אלוהים בשישה ימים את היקום כולו ואת כדור-הארץ וכל אשר בו:
"בראשית ברא אלוהים את השמים ואת הארץ. והארץ הייתה תוהו ובוהו וחושך על-פני תהום ורוח אלוהים מרחפת על-פני המים."

ביום הראשון ברא האל את השמים ואת הארץ, והפריד בין החושך לבין האור. ביום השני נבראו הרקיע והימים, ובשלישי היבשה וכל הצמחיה. השמש, הירח והכוכבים נבראו ביום הרביעי. העופות והדגים, וכל יצורי המים נבראו ביום החמישי, וביום השישי ברא האל את כל בעלי החיים ואת האדם הראשון. הבריאה תמה לאחר שישה ימים:
"ויכולו השמים והארץ וכל צבאם. ויכל אלוהים ביום השביעי מלאכתו אשר עשה וישבות ביום השביעי מכול מלאכתו אשר עשה".

עץ העולם
השבטים הקדומים בצפון אירופה, האמינו שבעולם היה לא-כלום, עד שתור ואודין, האלים הכבירים, בנו בו ארץ חדשה. הארץ הייתה שטוחה ורחבת ידיים, ובמרכזה צמח והתנשא עץ ענקי - "עץ העולם". העץ הקדמוני חיבר את השמים, את הארץ ואת העולם הסמוי שמתחת לאדמה. שלושה מעיינות קסומים השקו את העץ, כך שלעד הוא נשאר ירוק.

האדם נברא מתירס
אנשי המאיה בדרום אמריקה האמינו שהעולם הוא לוח מרובע, וארבעה אלים אוחזים בקצותיו. לכל אל צבע אחר: כתום, אדום, שחור ולבן.
מעל האדמה 13 רקיעים, ובכל אחד מהם - אל. מתחת לפני האדמה שוכנים 9 אלי-השאול, האחראים למתים. על-פי המאיה, האנושות נוצרה רק לאחר שלושה ניסיונות: בפעם הראשונה והשנייה נשמד המין האנושי, כי נוצר מחומרים לא טובים. רק בפעם השלישית, כשנברא האדם מתירס - הצליחה האנושות להתקיים.

העולם נברא מביצת זהב!
ההודים האמינו שהאל ברהאמה ברא את היקום מביצת זהב ענקית: ראשית נוצרו המים, ובהם הניח האל זרע. מן הזרע נבטה ביצה, והאל ביקע אותה. מהחלמון (הצהוב) נוצרו השמים וכל אשר בהם, ומהחלבון (הלבן) נוצרה האדמה. מתוך ביצה זו באו כל יצורי העולם.

בראשית היו אוקיינוס ו... טיט!
המצרים הקדמונים האמינו שכדור-הארץ היה בתחילתו אוקיינוס אדיר של מים, ללא יבשות. אל השמש יצר גוש של טיט (בוץ), וממנו נוצרה יבשה. מאותו הטיט יצר האל גם את שאר האלים ואת היצורים החיים.