Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης στο Ηλιακό μας Σύστημα όπου είναι γνωστό ότι υπάρχει ζωή. Ωστόσο, από όλες τις παρατηρήσιμες ενδείξεις, η Γη είναι το μόνο μέρος στο Ηλιακό μας Σύστημα όπου η ζωή μπορεί - και υπάρχει - να υπάρχει στην επιφάνεια.
Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, που περιλαμβάνουν τη θέση της Γης σε σχέση με τον Ήλιο. Όντας στη «ζώνη Goldilocks» (γνωστή και ως κατοικήσιμη ζώνη) και την ύπαρξη ατμόσφαιρας (και μαγνητόσφαιρας), η Γη μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή μέση θερμοκρασία στην επιφάνειά της που επιτρέπει την ύπαρξη ζεστού, ρέοντος νερού στην επιφάνειά της και συνθήκες ευνοϊκές για τη ζωή.
Παραλλαγές:
Η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Σε αυτά περιλαμβάνονται η ώρα της ημέρας, η ώρα του έτους και όπου λαμβάνονται οι μετρήσεις θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι η Γη βιώνει μια πλευρική περιστροφή περίπου 24 ωρών - που σημαίνει ότι η μία πλευρά δεν βλέπει πάντα προς τον Ήλιο - οι θερμοκρασίες αυξάνονται την ημέρα και πέφτουν το βράδυ, μερικές φορές σημαντικά.
Και δεδομένου ότι η Γη έχει έναν κεκλιμένο άξονα (περίπου 23 ° προς τον ισημερινό του Ήλιου), τα βόρεια και νότια ημισφαίρια της Γης είτε έχουν κλίση προς ή μακριά από τον Ήλιο κατά τη διάρκεια των θερινών και χειμερινών εποχών, αντίστοιχα. Και δεδομένου ότι οι ισημερινές περιοχές της Γης είναι πιο κοντά στον Ήλιο και ορισμένα μέρη του κόσμου βιώνουν περισσότερο ηλιακό φως και λιγότερη κάλυψη από σύννεφα, οι θερμοκρασίες κυμαίνονται ευρέως σε ολόκληρο τον πλανήτη.
Ωστόσο, δεν βιώνουν κάθε περιοχή στον πλανήτη τέσσερις εποχές. Στον ισημερινό, η θερμοκρασία είναι κατά μέσο όρο υψηλότερη και η περιοχή δεν έχει κρύες και ζεστές εποχές με τον ίδιο τρόπο που το Βόρειο και το Νότιο Ημισφαίριο. Αυτό συμβαίνει επειδή η ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στον ισημερινό αλλάζει πολύ λίγο, αν και οι θερμοκρασίες ποικίλλουν κάπως κατά τη διάρκεια της περιόδου των βροχών.
Μέτρηση:
Η μέση επιφανειακή θερμοκρασία στη Γη είναι περίπου 14 ° C. αλλά όπως ήδη αναφέρθηκε, αυτό διαφέρει. Για παράδειγμα, η πιο καυτή θερμοκρασία που καταγράφηκε ποτέ στη Γη ήταν 70,7 ° C (159 ° F), η οποία λήφθηκε στην έρημο Lut του Ιράν. Αυτές οι μετρήσεις ήταν μέρος μιας παγκόσμιας έρευνας θερμοκρασίας που διεξήχθη από επιστήμονες στο Παρατηρητήριο της Γης της NASA κατά τα καλοκαίρια του 2003 έως το 2009. Για πέντε από τα επτά χρόνια που ερωτήθηκαν (2004, 2005, 2006, 2007 και 2009), η έρημος Lut ήταν το πιο ζεστό σημείο στη γη.
Ωστόσο, δεν ήταν το πιο καυτό σημείο για κάθε χρόνο στην έρευνα. Το 2003, οι δορυφόροι κατέγραψαν θερμοκρασία 69,3 ° C (156,7 ° F) - το δεύτερο υψηλότερο στην επταετή ανάλυση - στους θάμνους του Queensland της Αυστραλίας. Και το 2008, το Flaming Mountain πήρε το όνομά του, με τη μέγιστη ετήσια θερμοκρασία 66,8 ° C (152,2 ° F) να καταγράφεται στην κοντινή λεκάνη Turpan στη δυτική Κίνα.
Εν τω μεταξύ, η ψυχρότερη θερμοκρασία που καταγράφηκε ποτέ στη Γη μετρήθηκε στο Σοβιετικό Σταθμό Vostok στο Ανταρκτικό Οροπέδιο. Χρησιμοποιώντας μετρήσεις στο έδαφος, η θερμοκρασία έφτασε στο ιστορικό χαμηλό των -89,2 ° C (-129 ° F) στις 21 Ιουλίου 1983. Η ανάλυση των δορυφορικών δεδομένων έδειξε πιθανή θερμοκρασία περίπου -93,2 ° C (-135,8 ° F, 180,0 Κ), επίσης στην Ανταρκτική, στις 10 Αυγούστου 2010. Ωστόσο, αυτή η ανάγνωση δεν επιβεβαιώθηκε από μετρήσεις εδάφους, και ως εκ τούτου το προηγούμενο ρεκόρ παραμένει.
Όλες αυτές οι μετρήσεις βασίστηκαν σε μετρήσεις θερμοκρασίας που πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με το πρότυπο του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού. Με αυτούς τους κανονισμούς, η θερμοκρασία του αέρα μετράται από το άμεσο ηλιακό φως - επειδή τα υλικά μέσα και γύρω από το θερμόμετρο μπορούν να απορροφήσουν την ακτινοβολία και να επηρεάσουν την αίσθηση της θερμότητας - και τα θερμόμετρα πρέπει να βρίσκονται 1,2 έως 2 μέτρα από το έδαφος.
Σύγκριση με άλλους πλανήτες:
Παρά τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ανάλογα με την ώρα της ημέρας, την εποχή και την τοποθεσία, οι θερμοκρασίες της Γης είναι εξαιρετικά σταθερές σε σύγκριση με άλλους πλανήτες στο Ηλιακό Σύστημα. Για παράδειγμα, στον Ερμή, οι θερμοκρασίες κυμαίνονται από λιωμένο ζεστό έως εξαιρετικά κρύο, λόγω της εγγύτητάς του με τον Ήλιο, της έλλειψης ατμόσφαιρας και της αργής περιστροφής του. Εν ολίγοις, οι θερμοκρασίες μπορούν να φτάσουν τους 465 ° C στην πλευρά που βλέπει στον Ήλιο και να πέσουν στους -184 ° C στην πλευρά που βλέπει μακριά από αυτόν.
Η Αφροδίτη, χάρη στην παχιά ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του θείου, είναι ο πιο καυτός πλανήτης στο Ηλιακό μας Σύστημα. Στο πιο ζεστό, μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες έως και 460 ° C σε τακτική βάση. Εν τω μεταξύ, η μέση επιφανειακή θερμοκρασία του Άρη είναι -55 ° C, αλλά ο Κόκκινος Πλανήτης βιώνει επίσης κάποια μεταβλητότητα, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται έως και 20 ° C στον ισημερινό το μεσημέρι, έως και -153 ° C στους πόλους.
Κατά μέσο όρο, όμως, είναι πολύ πιο κρύο από τη Γη, που βρίσκεται ακριβώς στο εξωτερικό άκρο της κατοικήσιμης ζώνης και λόγω της λεπτής ατμόσφαιρας - που δεν επαρκεί για να διατηρήσει τη θερμότητα. Επιπλέον, η επιφανειακή του θερμοκρασία μπορεί να ποικίλει έως και 20 ° C λόγω της έκκεντρης τροχιάς του Άρη γύρω από τον Ήλιο (που σημαίνει ότι είναι πιο κοντά στον Ήλιο σε ορισμένα σημεία στην τροχιά του από ό, τι σε άλλα).
Δεδομένου ότι ο Δίας είναι γίγαντας φυσικού αερίου και δεν έχει σταθερή επιφάνεια, είναι αδύνατη η ακριβής εκτίμηση της «θερμοκρασίας της επιφάνειας». Ωστόσο, οι μετρήσεις που λαμβάνονται από την κορυφή των νεφών του Δία δείχνουν θερμοκρασία περίπου -145 ° C. Ομοίως, ο Κρόνος είναι ένας γιγαντιαίος πλανήτης με αρκετά κρύο αέριο, με μέση θερμοκρασία -178 ° Κελσίου. Αλλά λόγω της κλίσης του Κρόνου, τα νότια και βόρεια ημισφαίρια θερμαίνονται διαφορετικά, προκαλώντας εποχιακή μεταβολή της θερμοκρασίας.
Ο Ουρανός είναι ο ψυχρότερος πλανήτης στο Ηλιακό μας Σύστημα, με τη χαμηλότερη καταγεγραμμένη θερμοκρασία -224 ° C, ενώ οι θερμοκρασίες στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα φτάνουν τους -218 ° C. Εν ολίγοις, το Ηλιακό Σύστημα τρέχει το παιχνίδι από υπερβολικό κρύο έως υπερβολικό ζεστό, με άφθονη διακύμανση και μόνο μερικά μέρη που είναι αρκετά εύκρατα για να διατηρήσουν τη ζωή. Και από όλα αυτά, είναι μόνο ο πλανήτης Γη που φαίνεται να επιτυγχάνει την προσεκτική ισορροπία που απαιτείται για τη διαρκή του διατήρηση.
Παραλλαγές σε όλη την ιστορία:
Οι εκτιμήσεις για τη μέση επιφανειακή θερμοκρασία της Γης είναι κάπως περιορισμένες λόγω του γεγονότος ότι οι θερμοκρασίες έχουν καταγραφεί μόνο τα τελευταία διακόσια χρόνια. Έτσι, καθ 'όλη τη διάρκεια της ιστορίας τα καταγεγραμμένα υψηλά και χαμηλά διαφέρουν σημαντικά. Ένα ακραίο παράδειγμα αυτού θα ήταν κατά την πρώιμη ιστορία του Ηλιακού Συστήματος, περίπου 3,75 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Αυτή τη στιγμή, ο Ήλιος είναι περίπου 25% πιο αδύναμος από ό, τι είναι σήμερα, και η ατμόσφαιρα της Γης ήταν ακόμη στη διαδικασία σχηματισμού. Ωστόσο, σύμφωνα με κάποια έρευνα, πιστεύεται ότι η αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης - λόγω των συγκεντρώσεών της σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα - θα μπορούσε να έχει διατηρηθεί επιφανειακές θερμοκρασίες πάνω από την κατάψυξη.
Η Γη έχει επίσης υποστεί περιοδικές κλιματικές μεταβολές τα τελευταία 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, συμπεριλαμβανομένων πέντε μεγάλων εποχών πάγου - γνωστών ως Χουρονίων, Κρυογενών, Άνδεων-Σαχάρας, Καρό και Πλειόκαινο-Τεταρτοταγούς, αντίστοιχα. Αυτές συνίσταντο σε παγετώδεις περιόδους όπου η συσσώρευση χιονιού και πάγου αύξησε την επιφανειακή αλμπέτο, περισσότερη ενέργεια του Ήλιου αντανακλάτο στο διάστημα και ο πλανήτης διατηρούσε χαμηλότερη ατμοσφαιρική και μέση θερμοκρασία επιφάνειας.
Αυτές οι περίοδοι διαχωρίστηκαν από τις «παγετώδεις περιόδους», όπου οι αυξήσεις των αερίων του θερμοκηπίου - όπως αυτές που απελευθερώθηκαν από την ηφαιστειακή δραστηριότητα - αύξησαν την παγκόσμια θερμοκρασία και παρήγαγαν απόψυξη. Αυτή η διαδικασία, η οποία είναι επίσης γνωστή ως «υπερθέρμανση του πλανήτη», έχει γίνει πηγή διαμάχης κατά τη σύγχρονη εποχή, όπου η ανθρώπινη υπηρεσία έχει γίνει κυρίαρχος παράγοντας στην κλιματική αλλαγή. Για το λόγο αυτό, ορισμένοι γεωλόγοι χρησιμοποιούν τον όρο «Ανθρωποκένιο» για να αναφερθούν σε αυτήν την περίοδο.
Χάρη στις αυξανόμενες συγκεντρώσεις CO2 και άλλων αερίων θερμοκηπίου, που παράγονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, οι μέσες επιφανειακές θερμοκρασίες αυξάνονται σταθερά από τα μέσα του 20ού αιώνα. Τις τελευταίες δεκαετίες, η NASA καταγράφει τη μέση αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια μέσω του Παρατηρητηρίου της Γης.
Εσωτερικές θερμοκρασίες:
Όταν μιλάμε για τις θερμοκρασίες των πλανητών, υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ του τι μετριέται στην επιφάνεια και των συνθηκών που υπάρχουν στο εσωτερικό του πλανήτη. Ουσιαστικά, η θερμοκρασία γίνεται πιο κρύα όσο πιο μακριά ξεφεύγει από τον πυρήνα, κάτι που οφείλεται στην εσωτερική πίεση του πλανήτη που μειώνει σταθερά τον πατέρα. Και ενώ οι επιστήμονες δεν έχουν στείλει ποτέ έναν ανιχνευτή στον πυρήνα του πλανήτη μας για να λάβουν ακριβείς μετρήσεις, έχουν γίνει διάφορες εκτιμήσεις.
Για παράδειγμα, πιστεύεται ότι η θερμοκρασία του εσωτερικού πυρήνα της Γης είναι τόσο υψηλή όσο 7000 ° C, ενώ ο εξωτερικός πυρήνας θεωρείται μεταξύ 4000 και 6000 ° C. Εν τω μεταξύ, ο μανδύας, η περιοχή που βρίσκεται ακριβώς κάτω από τον εξωτερικό φλοιό της Γης, εκτιμάται ότι είναι περίπου 870 ° C. Και φυσικά, η θερμοκρασία συνεχίζει να ψύχεται σταθερά καθώς ανεβαίνετε στην ατμόσφαιρα.
Στο τέλος, οι θερμοκρασίες ποικίλλουν σημαντικά σε κάθε πλανήτη του Ηλιακού μας Συστήματος, λόγω πολλών παραγόντων. Αλλά από όσα μπορούμε να πούμε, η Γη είναι μόνη στο ότι βιώνει μεταβολές θερμοκρασίας αρκετά μικρές για να επιτύχει ένα βαθμό σταθερότητας. Βασικά, είναι το μόνο μέρος που γνωρίζουμε ότι είναι τόσο ζεστό όσο και αρκετά δροσερό για να υποστηρίξει τη ζωή. Οπουδήποτε αλλού είναι πάρα πολύ ακραίο!
Το Space Magazine έχει άρθρα σχετικά με τη θερμοκρασία της Γης και τη θερμοκρασία των πλανητών. Ακολουθούν μερικά ενδιαφέροντα γεγονότα για τον πλανήτη Γη και εδώ είναι ένα άρθρο για το γιατί η Γη έχει εποχές.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τη Γη, ανατρέξτε στον Οδηγό εξερεύνησης του Ηλιακού Συστήματος της NASA στη Γη. Και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για το Παρατηρητήριο της Γης της NASA.
Για περισσότερες πληροφορίες, δοκιμάστε τον ιχνηλάτη θερμοκρασίας της Γης και τους εποχιακούς κύκλους θερμοκρασίας.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον πλανήτη Γη. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 51: Γη.
