Il pianeta Terra

La Terra è il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole e il più imponente tra i pianeti rocciosi del sistema solare. Si trova a circa 149,6 milioni di chilometri dal Sole, equivalente a 1 Unità Astronomica. È un corpo celeste unico nel suo genere, caratterizzato dalla presenza di acqua in tutti e tre gli stati di aggregazione: liquido, solido e aeriforme. La sua atmosfera, ricca di azoto e ossigeno, contribuisce a rendere il pianeta un ambiente singolare all'interno del sistema solare. La massa totale della Terra ammonta a circa 5,98 × 10²⁴ chilogrammi, e il suo peso è determinato principalmente dalla presenza di ferro (32,1%), ossigeno (30,1%), silicio (15,1%), magnesio (13,9%), zolfo, nichel, calcio, alluminio, e una varietà di altri elementi. Il pianeta è accompagnato da un satellite naturale, noto come la Luna.

Il nostro pianeta segue un orbita ellittica attorno al Sole, con un periodo di rivoluzione di 365,25 giorni e un periodo di rotazione sul proprio asse di circa 24 ore. L'asse è inclinato del 23,5° e causa l'alternarsi delle stagioni durante l'anno. L'orbita intorno al Sole è ellittica ma ha un grado di eccentricità molto basso, circa 0,17. Questo vuol dire che l'orbita della Terra somiglia più a una circonferenza che a una ellisse. La differenza di distanza dal Sole nell'afelio e nel perielio è di soli cinque milioni di chilometri. È una differenza molto bassa in ambito astronomico. Dove l'afelio è il punto dell'orbita di un pianeta in cui si trova alla massima distanza dal Sole, mentre il perielio è il punto in cui si trova alla minima distanza.

La forma del pianeta Terra si avvicina a quella di uno sferoide oblato, o geoide, con un diametro equatoriale che misura approssimativamente 12.755 chilometri, superiore al diametro polare (12.714 km). Quindi, è leggermente schiacciata ai poli e rigonfia all'equatore. Il diametro maggiore all'equatore è dovuto alla rotazione della terra. All'equatore la velocità tangenziale è di circa 1660 km/s ma decresce man mano che ci si sposta alle latitudini più alte, fino ad annullarsi ai poli. Quindi, la Terra ha una forma leggermente schiacciata sui poli. La struttura interna del nostro pianeta è suddivisa in diverse sezioni:

• la crosta terrestre
  È lo strato più superficiale della Terra e si estende dalla superficie fino a 30-70 km di profondità. La crosta terrestre è prevalentemente composta da rocce e silicati, mentre il nucleo è formato da ferro e nichel.
• il mantello
  Il mantello si estende da una profondità di circa 30-70 km dalla superficie terrestre fino 2800 km di profondità nel sottosuolo. È lo strato che avvolge il nucleo della Terra. Nel mantello hanno luogo i moti convettivi che trasportano il magma dal centro verso l'esterno e viceversa, e che generano il vulcanismo e i movimenti della crosta terrestre. Il mantello è suddiviso in due strati detti mantello superiore e mantello inferiore. La zona che demarca il passaggio dalla crosta terrestre al mantello è detta discontinuità di Mohorovicic mentre la zona che segna il confine tra il mantello e il nucleo è detta discontinuità di Gutenberg.
• il nucleo
  Corrisponde al centro della Terra. È lo strato più interno del pianeta ed è suddiviso in nucleo esterno e nucleo interno. È avvolto dal mantello.

La Terra è un pianeta geologicamente attivo. Questa attività è evidenziata dalla presenza di vulcani in eruzione, terremoti frequenti, il dinamismo delle zone tettoniche, e i processi incessanti di erosione e modellamento della crosta terrestre. Un aspetto unico della Terra è la generazione di un campo magnetico, che funge da scudo protettivo contro i raggi solari più dannosi, il vento solare e le particelle solari. La presenza di questo campo magnetico ha svolto un ruolo cruciale nel favorire l'emergere della vita sul nostro pianeta. Sia la tettonica delle placche che il campo magnetico derivano dall'attività del nucleo della Terra che ha un raggio di circa 3500 km e influenza numerosi fenomeni del nostro pianeta. Il nucleo è diviso in due parti: il nucleo esterno e il nucleo interno.

• Nucleo Esterno
  Situato tra 2.890 e 5.150 chilometri sotto la superficie terrestre, il nucleo esterno è composto principalmente da ferro e nichel fusi. La sua natura liquida genera il campo magnetico terrestre attraverso un processo chiamato effetto dinamo. La shell esterna ha una temperatura media di circa 3300 K.
• Nucleo interno
  Il nucleo interno della Terra è una sfera composta da ferro e nichel allo stato solido, situata a una profondità di 5.150 chilometri e si estende fino al centro del pianeta, a circa 6.371 chilometri di profondità. La sua solidità è dovuta alle immense pressioni. La temperatura nel nucleo interno arriva a 5500 K.

La storia della Terra

Il processo di formazione della Terra risale a circa 4,54 miliardi di anni fa. In questo lungo periodo il nostro pianeto ha avuto una storia complessa, caratterizzata da diverse ere glaciali, dalla formazione di supercontinenti, da intensa attività vulcanica e da significativi impatti di asteroidi. Si ritiene che la Luna si sia formata in seguito all'impatto tra la Terra e un protopianeta, noto come Theia. La vita ha fatto la sua comparsa sul nostro pianeta circa 3,5 miliardi di anni fa, e lo sviluppo del processo di fotosintesi ha condotto all'accumulo di ossigeno nell'atmosfera, un elemento fondamentale per la vita come la conosciamo oggi.

L'atmosfera terrestre

La composizione attuale dell'atmosfera terrestre è dominata principalmente dall'azoto (N₂), che rappresenta il 78,08% del volume totale, e dall'ossigeno (O₂), che costituisce il 20,95%. L'azoto riveste un ruolo fondamentale nella biologia, fornendo l'elemento essenziale per la crescita delle piante. Parallelamente, l'ossigeno è vitale per la respirazione degli organismi aerobici e per i processi di combustione. La frazione rimanente dell'atmosfera è costituita da tracce di vari gas, come argon, anidride carbonica, neon, elio, metano, ecc. In particolare, la concentrazione di anidride carbonica (CO₂) si aggira generalmente intorno allo 0,04% (400 parti per milione) del volume totale. Questo gas svolge un ruolo cruciale nell'effetto serra, contribuendo significativamente alla regolazione della temperatura terrestre.

La struttura dell'atmosfera terrestre presenta una variazione significativa in relazione all'altitudine. Nella stratosfera, ad esempio, l'ozono si trova in concentrazioni nettamente superiori, mentre gli elementi come l'ossigeno e l'azoto predominano nelle vicinanze della superficie terrestre. È importante sottolineare che l'atmosfera terrestre non è un sistema statico, ma piuttosto un ente dinamico e intricato. L'atmosfera interagisce incessantemente con la biosfera, l'idrosfera e la geosfera, svolgendo un ruolo cruciale nella regolazione del clima e delle condizioni meteorologiche del nostro pianeta.

Le caratteristiche distintive della Terra la rendono un'entità unica all'interno del sistema solare, capace di sostenere una diversità di vita senza paragoni. Attualmente, il nostro pianeta è la dimora di milioni di specie, che includono piante, animali, funghi e microorganismi, e ospita una vasta gamma di ecosistemi, dai deserti aridi alle foreste pluviali rigogliose.

Tuttavia, è innegabile che l'attività umana, o antropica, ha esercitato un impatto significativo sulla Terra nel corso degli ultimi secoli, modellando la sua superficie e influenzando la natura e la quantità delle altre forme di vita presenti. L'avvento dell'agricoltura, dell'industria e, più in generale, della civiltà, ha permesso all'uomo di alterare l'ambiente in un lasso di tempo relativamente breve. Le conseguenze di tali attività antropiche sono all'origine di numerosi problemi ambientali, come l'effetto serra e il buco nell'ozono, e continuano a essere oggetto di approfonditi studi scientifici.