"},"image":{"wt":"Meteosat-12-fci-march-equinox-2025-noon.jpg"},"image_alt":{"wt":"Earth as seen from Meteosat-12 in 2025, during the March equinox"},"caption":{"wt":"Earth as s...
La Terre est un ellipsoïde de forme sphérique d' une circonférence d'environ planète la plus dense du Système solaire . Parmi les quatre planètes rocheuses , elle est la plus grande et la plus massive. La Terre se situe à environ huit minutes-lumière (1 UA ) du Soleil et orbite autour de lui en un an (environ 365,25 jours) pour effectuer une révolution complète. La Terre tourne sur elle-même en un peu moins d'une journée (environ 23 heures et 56 minutes). Son axe de rotation est incliné par rapport à la perpendiculaire à son plan orbital autour du Soleil, ce qui explique les saisons. La Terre possède un satellite naturel permanent , la Lune , qui orbite autour d'elle à l'axe terrestre , provoque les marées et ralentit progressivement la rotation de la Terre . De même, l'attraction gravitationnelle de la Terre a déjà synchronisé la rotation de la Lune avec les marées , de sorte que la même face visible soit toujours tournée vers la Terre.
Historiquement, le mot « Terre » s’écrit avec une minuscule. Au début du moyen anglais , son sens précis de « globe » a commencé à être exprimé par l’expression « the earth » . Au début de l’anglais moderne , la majuscule pour les noms s’est généralisée , et « the earth » s’écrivait également « the Earth » , notamment lorsqu’il était mentionné avec d’autres corps célestes. Plus récemment, on utilise parfois simplement « Earth » , par analogie avec les noms des autres planètes , bien que les formes « earth » et « the earth » restent courantes. Les conventions orthographiques varient : l’orthographe d’Oxford privilégie la minuscule, la majuscule étant une variante acceptable. Une autre convention consiste à mettre une majuscule à « Earth » lorsqu’il apparaît comme un nom propre, par exemple pour décrire « l’atmosphère terrestre », mais à utiliser la minuscule lorsqu’il est précédé de l’article défini « the », comme dans « l’atmosphère de la terre ». Il apparaît presque toujours en minuscule dans les expressions familières telles que « what on earth are you doing? »
Le nom Terra langues romanes , langues issues du latin, comme l’italien et le portugais, tandis que dans d’autres langues romanes, le mot a donné naissance à des noms à l’orthographe légèrement modifiée, comme l’espagnol Gaia ( hypothèse Gaia , auquel cas sa prononciation est Représentation du disque protoplanétaire primitif du système solaire à partir duquel la Terre et les autres corps du système solaire se sont formés.
Les matériaux les plus anciens découverts dans le système solaire datent deIl y a Ga (milliards d'années). ParSystème solaire se sont formés et ont évolué avec le Soleil. En théorie, une nébuleuse solaire isole un volume d'un nuage moléculaire par effondrement gravitationnel. Ce volume se met à tourner et s'aplatit pour former un disque circumstellaire , à partir duquel les planètes se forment avec le Soleil. Une nébuleuse contient du gaz, des grains de glace et de la poussière (dont des nucléides primordiaux ). Selon la théorie nébulaire , les planétésimaux se sont formés par accrétion , et la formation de la Terre primitive aurait probablement pris entre 70 et 100 millions d'années.
Les estimations de l'âge de la Lune varient de 4,5 milliards d'années à des valeurs nettement plus jeunes. L' hypothèse principale est qu'elle s'est formée par accrétion de matière provenant de la Terre après la collision d'un objet de la taille de Mars , nommé Théia , et d'une masse équivalente à environ 10 % de celle de la Terre . L'impact aurait été indirect et une partie de sa masse aurait fusionné avec la Terre. Entre environ 4,0 etimpacts d'astéroïdes survenus pendant le Grand Bombardement Tardif ont provoqué des changements significatifs dans l'environnement de surface de la Lune et, par conséquent, dans celui de la Terre.
La nouvelle croûte continentale se forme sous l'effet de la tectonique des plaques , un processus fondamentalement induit par la perte continue de chaleur de l'intérieur de la Terre. Sur des centaines de millions d'années, les forces tectoniques ont entraîné le regroupement de zones de croûte continentale pour former des supercontinents qui se sont ensuite fragmentés.millions d'années , Rodinia , l'un des plus anciens supercontinents connus, commença à se fragmenter. Les continents se recombinèrent ensuite pour former Pannotia .la Pangée , qui a également commencé à se fragmenter àpériodes glaciaires la plus récente a commencé versPléistocène vers Les régions de hautes et moyennes latitudes ont depuis subi des cycles répétés de glaciation et de dégel, se répétant environ tous les 21 000, 41 000 et 100 000 ans. La dernière période glaciaire , communément appelée « dernière ère glaciaire », a recouvert de glace de vastes portions des continents, jusqu’aux latitudes moyennes, et s’est terminée il y a environ 11 700 ans.
Au cours du Néoprotérozoïque , Terre boule de neige », est particulièrement intéressante car elle précède l’ explosion cambrienne , période durant laquelle les formes de vie multicellulaires ont connu une augmentation significative de leur complexité. Après l’explosion cambrienne,extinctions massives et de nombreuses extinctions mineures. Hormis l' extinction actuelle de l'Holocène , la plus récente étaitl'impact d'un astéroïde a provoqué l'extinction des dinosaures non aviens et d'autres grands reptiles, mais a largement épargné les petits animaux, tels que les insectes, les mammifères , les lézards et les oiseaux. La vie des mammifères s'est diversifiée au cours du passé.de singe africain acquit la capacité de se tenir debout. Cette évolution facilita l'utilisation d'outils et favorisa la communication, fournissant ainsi la nutrition et la stimulation nécessaires au développement d'un cerveau plus volumineux, ce qui mena à l' évolution humaine . Le développement de l'agriculture , puis de la civilisation , permit à l'être humain d'exercer une influence sur la Terre , ainsi que sur la nature et la quantité des autres formes de vie, influence qui perdure encore aujourd'hui.
Avenir
Une représentation de la Terre brûlée après que le Soleil soit entré dans la phase de géante rouge , dans environ 5 à 7 milliards d'années.
L'avenir à long terme de la Terre est lié à celui du Soleil. Au cours des prochaines années,cycle du carbone inorganique , réduisant potentiellement la concentration de CO 2 à des niveaux mortellement bas pour les plantes actuelles (ppm pour la photosynthèse C4 ) dans environemballement de l'effet de serre , estimé entre 1,6 et 3 milliards d'années. Même si le Soleil était stable et éternel, une fraction importante de l'eau des océans actuels s'enfoncerait dans le manteau , en raison de la diminution des émissions de vapeur des dorsales médio-océaniques, à mesure que le noyau terrestre se refroidirait lentement.
Le Soleil évoluera pour devenir une géante rouge dans environUA (150 millions de km ) , soit environ 250 fois son rayon actuel. Le sort de la Terre est moins clair. En tant que géante rouge, le Soleil perdra environ 30 % de sa masse. Ainsi, sans effets de marée, la Terre se déplacera sur une orbite de branche asymptotique des géantes du Soleil .
La Terre a une forme arrondie, grâce à l'équilibre hydrostatique , avec un diamètre équatorial de cinquième plus grand objet planétaire et le plus grand objet terrestre du système solaire, et 3,7 fois plus grand que la Lune de la Terre.
composition chimique
La masse de la Terre est d'environkg (Rg ). Il est composé principalement de fer (32,1 % en masse ), d'oxygène (30,1 %), de silicium (15,1 %), de magnésium (13,9 %), de soufre (2,9 %), de nickel (1,8 %), de calcium (1,5 %) et d'aluminium (1,4 %), les 1,2 % restants étant constitués de traces d'autres éléments. Du fait de la séparation gravitationnelle , le noyau est principalement composé des éléments les plus denses : le fer (88,8 %), avec de plus faibles quantités de nickel (5,8 %), de soufre (4,5 %) et moins de 1 % d'éléments traces. Les constituants rocheux les plus courants de la croûte sont les oxydes . Plus de 99 % de la croûte est composée de divers oxydes de onze éléments, principalement des oxydes contenant du silicium (les minéraux silicatés ), de l'aluminium, du fer, du calcium, du magnésium, du potassium ou du sodium.
structure interne
Couches géologiques de la Terre
Illustration d'une coupe transversale de la Terre, non à l'échelle.
L'intérieur de la Terre, comme celui des autres planètes telluriques, est divisé en couches selon leurs propriétés chimiques ou physiques ( rhéologiques ). La couche externe est une croûte solide silicatée , chimiquement distincte, sous-jacente à un manteau solide très visqueux . La croûte est séparée du manteau par la discontinuité de Mohorovičić . Son épaisseur varie d'environ manteau constituent la lithosphère, divisée en plaques tectoniques mobiles
Sous la lithosphère se trouve l' asthénosphère , une couche de viscosité relativement faible sur laquelle repose la lithosphère. Des changements importants de structure cristalline au sein du manteau se produisent à zone de transition qui sépare le manteau supérieur du manteau inférieur. Sous le manteau, un noyau externe liquide de très faible viscosité repose sur un noyau interne solide . Le noyau interne de la Terre pourrait tourner à une vitesse angulaire légèrement supérieure à celle du reste de la planète, avançant de 0,1 à 0,5° par an, bien que des vitesses légèrement supérieures et beaucoup plus faibles aient également été proposées. Le rayon du noyau interne représente environ un cinquième de celui de la Terre. Sa densité augmente avec la profondeur.
Les principaux contributeurs à la chaleur interne de la Terre sont la chaleur primordiale (chaleur résiduelle de la formation de la Terre) et la chaleur radiogénique (chaleur produite par la désintégration radioactive). Les principaux isotopes producteurs de chaleur au sein de la Terre sont le potassium-40 , l'uranium-238 et le thorium-232 . Au centre, la température peut atteindre GPa (52 millions de psi ) . Étant donné que la majeure partie de cette chaleur provient de la désintégration radioactive, les scientifiques supposent qu'au début de l'histoire de la Terre, avant l'épuisement des isotopes à courte période, la production de chaleur terrestre était bien plus importante.milliards d'années , la chaleur produite aurait été deux fois supérieure à celle d'aujourd'hui, ce qui aurait augmenté les taux de convection du manteau et de tectonique des plaques, et permis la production de roches ignées inhabituelles telles que les komatiites , qui se forment rarement de nos jours.
La perte de chaleur moyenne de la Terre estles panaches mantelliques , une forme de convection caractérisée par la remontée de roches à haute température. Ces panaches peuvent engendrer chauds et des trapps basaltiques . Une part importante de la chaleur terrestre est dissipée par la tectonique des plaques, notamment par la remontée du manteau associée aux dorsales médio-océaniques . Enfin, le principal mode de perte de chaleur est la conduction à travers la lithosphère, qui se produit majoritairement sous les océans.
Lors de la migration des plaques tectoniques, la croûte océanique est subduite sous les bords d'attaque des plaques aux limites convergentes. Simultanément, la remontée de matériel mantellique aux limites divergentes crée des dorsales médio-océaniques. La combinaison de ces processus recycle la croûte océanique dans le manteau. Grâce à ce recyclage, la majeure partie du fond océanique a une profondeur inférieure à…plaque pacifique , la plaque nord-américaine , la plaque eurasienne , la plaque africaine , la plaque antarctique, la plaque indo-australienne et la plaque sud-américaine. Parmi les autres plaques notables, on peut citer la plaque arabique, la plaque caraïbe , la plaque de Nazca au large de la côte ouest de l'Amérique du Sud et la plaque Scotia dans l'océan Atlantique Sud. La plaque australienne a fusionné avec la plaque indienne entreplaque Cocos avance à une vitesse de Carte topographique du relief de la croûte terrestre
La croûte terrestre peut être divisée en croûte océanique et croûte continentale . La croûte océanique est principalement basaltique , tandis que la croûte continentale est composée de matériaux plus peu denses tels que le granite , les roches métamorphiques et les sédiments . Bien qu'elles recouvrent près de 75 % des surfaces continentales, elles ne représentent qu'environ 5 % de la masse de la croûte
Une image composite de la Terre avec une couverture nuageuse opaque, rendant discernables les différents types de surface : la surface de la Terre dominant l'océan (bleu), l'Afrique avec des terres luxuriantes (vert) à sèches (brun) et la glace polaire de la Terre sous la forme de glace de mer antarctique (gris) recouvrant l' océan Austral ou Antarctique et la calotte glaciaire antarctique (blanc) recouvrant l'Antarctique .
La surface de la Terre a une superficie d'environ hémisphères : par latitude en hémisphères polaires Nord et Sud , par longitude en hémisphères continentaux Est et Ouest ou par son hémisphère approximativement Eau et Terre .
La majeure partie de la surface terrestre est recouverte d'eau : 70,8 %, soit et fait de la Terre, avec son hydrosphère dynamique, un monde d'eau ou un monde océanique . En effet, aux premiers temps de l'histoire de la Terre, l'océan la recouvrait peut-être entièrement. L'océan mondial est généralement divisé en océan Pacifique, océan Atlantique, océan Indien, océan Austral et océan Arctique, du plus grand au plus petit. Aux régions polaires , la surface des océans est recouverte d'une couche de glace de mer dont l'épaisseur varie selon les saisons . Cette glace se connecte souvent aux terres polaires, au pergélisol et aux calottes glaciaires , formant ainsi des calottes polaires .îles , mais la majeure partie est occupée par les quatre masses continentales , qui sont (par ordre décroissant) : l’Afrique-Eurasie , l’Amérique , l’Antarctique et l’Australie . Ces masses continentales sont elles-mêmes subdivisées en continents . La surface terrestre peut être recouverte d’ eau , de neige, de glace, de structures artificielles ou de végétation. La plupart des terres émergées sont couvertes de végétation, mais des superficies considérables sont constituées de calottes glaciaires (10 %, sans compter les vastes étendues de pergélisol ) ou de déserts (33 %).
La pédosphère est la couche la plus externe de la surface terrestre et est composée de sol , sujette aux processus de pédogenèse . Le sol est essentiel à la fertilité des terres. Les terres arables représentent 10,7 % de la surface terrestre, dont 1,3 % sont des cultures permanentes. La Terre possède environ La topographie de la surface terrestre comprend à la fois celle des océans et celle des terres émergées. Le relief terrestre est très varié et se compose de montagnes, de déserts , de plaines , de plateaux et d'autres formes de relief . L'altitude des terres émergées varie de mer Morte à mont Everest . L'altitude moyenne des terres émergées est d'environ la forme d'un ellipsoïde , renflé à l'équateur ; son diamètre y est supérieur de pôles . La forme de la Terre présente également des variations topographiques locales ; les plus importantes, comme la fosse des Mariannes ( le mont Everest ( centre de masse au niveau du renflement équatorial, le sommet du volcan Chimborazo en Équateur ( l'océan présente une topographie plus dynamique .
Pour mesurer les variations locales de la topographie terrestre, la géodésie utilise une Terre idéalisée, appelée géoïde . Ce géoïde est obtenu en idéalisant l'océan, qui recouvre entièrement la Terre et ne subit aucune perturbation telle que les marées ou les vents. Il en résulte une surface géoïde lisse mais irrégulière, fournissant un niveau moyen de la mer comme niveau de référence pour les mesures topographiques.
Champ de gravité et champ magnétique
Champ magnétique
Vue schématique de la magnétosphère terrestre avec le vent solaire circulant de gauche à droite
La majeure partie du champ magnétique terrestre est générée dans le noyau, siège d'un processus de dynamo qui convertit l'énergie cinétique de la convection thermique et compositionnelle en énergie électrique et magnétique. Ce champ s'étend du noyau vers l'extérieur, à travers le manteau, jusqu'à la surface terrestre, où il se comporte approximativement comme un dipôle . Les pôles de ce dipôle sont situés près des pôles géographiques terrestres. À l'équateur du champ magnétique, l'intensité du champ magnétique en surface est de , avec un moment dipolaire magnétique de Les mouvements de convection au sein du noyau sont chaotiques ; les pôles magnétiques dérivent et changent périodiquement d'alignement. Ceci induit une variation séculairedu champ magnétique principal etdes inversions de champà intervalles irréguliers, en moyenne quelques fois par million d'années. La dernière inversion a eu lieu il y a environ 700 000 ans.
L'étendue du champ magnétique terrestre dans l'espace définit la magnétosphère . Les ions et les électrons du vent solaire sont déviés par la magnétosphère ; la pression du vent solaire comprime la face diurne de la magnétosphère, jusqu'à environ 10 rayons terrestres, et étend la face nocturne en une longue queue. La vitesse du vent solaire étant supérieure à la vitesse de propagation des ondes à travers celui-ci, une onde de choc supersonique précède la face diurne de la magnétosphère au sein du vent solaire. Les particules chargées sont contenues dans la magnétosphère ; la plasmasphère est définie par des particules de faible énergie qui suivent essentiellement les lignes de champ magnétique du fait de la rotation de la Terre. Le courant annulaire est défini par des particules d'énergie moyenne qui dérivent par rapport au champ géomagnétique, mais dont les trajectoires restent dominées par ce champ. Les ceintures de radiation de Van Allen sont formées de particules de haute énergie dont le mouvement est essentiellement aléatoire, mais contenu dans la magnétosphère. Lors des orages et sous-orages magnétiques, des particules chargées peuvent être déviées de la magnétosphère externe, et en particulier de la magnétocue, et dirigées le long des lignes de champ vers l'ionosphère terrestre , où les atomes atmosphériques peuvent être excités et ionisés, provoquant une aurore .
La Lune est un satellite naturel relativement grand, de type tellurique et semblable à une planète , avec un diamètre environ quatre fois inférieur à celui de la Terre. C'est la plus grande lune du Système solaire par rapport à la taille de sa planète, bien que Charon soit plus grande par rapport à la planète naine Pluton . Les satellites naturels des autres planètes sont également appelés « lunes », comme ceux de la Terre. La Lune et la Terre orbitent autour d'un barycentre commun tous les 27,32 jours par rapport aux étoiles de fond. Si l'on ajoute à cela l'orbite commune du système Terre-Lune autour du Soleil, la période du mois synodique , de nouvelle lune à nouvelle lune, est de 29,53 jours.
Vu du pôle nord céleste , le mouvement de la Terre, de la Lune et leur rotation axiale s'effectuent tous dans le sens antihoraire . Vue de la Terre, la Lune est suffisamment éloignée pour que son disque apparent soit presque de même taille que celui du Soleil. La taille angulaire (ou angle solide ) de ces deux astres est identique car, bien que le diamètre du Soleil soit environ 400 fois supérieur à celui de la Lune, il est également 400 fois plus éloigné. Ceci permet l'observation d'éclipses solaires totales et annulaires sur Terre. Les plans orbitaux ne sont pas parfaitement alignés : le plan Terre-Lune est incliné jusqu'à ±5,1 degrés par rapport au plan Terre-Soleil (l' écliptique ). Sans cette inclinaison, une éclipse se produirait toutes les deux semaines, alternant entre éclipses lunaires et solaires .
L'attraction gravitationnelle entre la Terre et la Lune provoque des marées lunaires sur Terre. Ce même effet sur la Lune est à l'origine de son verrouillage gravitationnel : sa période de rotation est identique à sa période orbitale. De ce fait, elle présente toujours la même face à la planète. Au cours de sa révolution autour de la Terre, différentes parties de la surface lunaire sont éclairées par le Soleil, ce qui explique les phases lunaires . En raison de cette interaction gravitationnelle , la Lune s'éloigne de la Terre à une vitesse d'environ 38 mm/an ( 1 ).+1/2 pouce /an) . Sur des millions d'années, ces infimes modifications — et l'allongement de la durée du jour terrestre d'environ 23 μs /an — s'accumulent et entraînent des changements significatifs. Durant la période édicarienne , par exemple, (environpaléontologiques et des simulations informatiques montrent que l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre est stabilisée par les interactions de marée avec la Lune. Certains théoriciens pensent que, sans cette stabilisation contre les couples exercés par le Soleil et les planètes sur le renflement équatorial de la Terre, l'axe de rotation pourrait être instable et subir d'importantes variations sur des millions d'années, comme c'est le cas pour Mars, bien que cette hypothèse soit controversée.
La théorie la plus largement acceptée concernant l'origine de la Lune, l' hypothèse de l'impact géant , stipule qu'elle s'est formée suite à la collision d'une protoplanète de la taille de Mars, nommée Théia, avec la Terre primitive. Cette hypothèse explique la relative pauvreté de la Lune en fer et en éléments volatils, ainsi que sa composition quasi identique à celle de la croûte terrestre. Des simulations informatiques suggèrent que deux fragments de cette protoplanète, de forme irrégulière, pourraient se trouver à l'intérieur de la Terre.
satellites opérationnels, fabriqués par l’homme, en orbite autour de la Terre. On compte également des satellites hors service, dont Vanguard 1 , le plus ancien satellite actuellement en orbite, et plus de 16 000 débris spatiaux suivis . Le plus grand satellite artificiel de la Terre est la Station spatiale internationale (ISS).
Orbite et rotation
Rotation
Images satellite en accéléré de la rotation de la Terre montrant l'inclinaison de l'axe
La période de rotation de la Terre par rapport au Soleil — sa durée moyenne de jour solaire — est temps solaire moyen ( SI ). Du fait de la décélération due aux marées, la durée du jour solaire terrestre est aujourd’hui légèrement supérieure à celle du XIXe siècle ; chaque jour varie donc de millisecondes par rapport à la durée moyenne du jour solaire.
La période de rotation de la Terre par rapport aux étoiles fixes , appelée jour stellaire par l' IERS ( International Earth Rotation and Reference Systems Service ), est UT1 ), soit équinoxe de mars (lorsque le Soleil est à 90° sur l'équateur) , en précession ou par déplacement , est équateur céleste , cela équivaut à un diamètre apparent du Soleil ou de la Lune toutes les deux minutes ; depuis la surface de la Terre, les tailles apparentes du Soleil et de la Lune sont approximativement identiques.
Orbite et position
Illustration exagérée de l'orbite elliptique de la Terre autour du Soleil, montrant que les points extrêmes de l'orbite ( apoapside et périapside ) ne correspondent pas aux quatre points extrêmes des saisons, les équinoxes et les solstices.
La Terre orbite autour du Soleil à une distance moyenne d'environ Système solaire interne . Sa distance orbitale est l'unité de base de l' unité astronomique (UA) et équivaut à environ 8,3 minutes-lumière , soit 380 fois la distance Terre-Lune . La Terre effectue une révolution complète autour du Soleil en 365,2564 jours solaires moyens , soit une année sidérale . Le Soleil se déplace apparentment dans le ciel terrestre d'environ 1° par jour vers l'est, ce qui correspond à un diamètre apparent du Soleil ou de la Lune toutes les 12 heures. Du fait de ce mouvement, il faut en moyenne 24 heures – un jour solaire – à la Terre pour effectuer une rotation complète sur son axe et ramener le Soleil au méridien , soit une durée légèrement supérieure à celle d'un jour sidéral.plan invariable . L'inclinaison de la Terre par rapport à ce plan est d'environ 1,58°.
La Terre, comme le reste du Système solaire, est située dans la Voie lactée et orbite à environ 28 000 années-lumière de son centre. Elle se trouve à environ 20 années-lumière au-dessus du plan galactique, dans le bras d’Orion .
Inclinaison axiale et saisons
L'inclinaison axiale de la Terre provoque des angles d'illumination saisonniers différents selon sa position orbitale autour du Soleil.
L'inclinaison de l'axe de la Terre est d'environ 23,439281° , l'axe du plan de son orbite pointant, par définition, toujours vers les pôles célestes . Du fait de cette inclinaison, la quantité de rayonnement solaire atteignant un point donné de la surface terrestre varie au cours de l'année. Ceci est à l'origine des variations saisonnières du climat : l'été dans l' hémisphère Nord coïncide avec l'orientation du tropique du Cancer vers le Soleil, et dans l' hémisphère Sud avec celle du tropique du Capricorne . Dans les deux cas, l'hiver survient simultanément dans l'hémisphère opposé.cercle polaire arctique et au-delà du cercle polaire antarctique, il n'y a pas de lumière du jour pendant une partie de l'année, ce qui provoque la nuit polaire , qui dure plusieurs mois aux pôles. À ces mêmes latitudes, on observe également le soleil de minuit , où le soleil reste visible toute la journée.
Par convention astronomique, les quatre saisons sont déterminées par les solstices — les points de l'orbite où l'inclinaison axiale est maximale par rapport au Soleil — et les équinoxes , lorsque l'axe de rotation de la Terre est aligné avec son axe orbital. Dans l'hémisphère Nord, le solstice d'hiver a lieu actuellement autour du 21 décembre ; le solstice d'été, aux alentours du 21 juin ; l'équinoxe de printemps, autour du 20 mars ; et l'équinoxe d'automne, vers le 22 ou le 23 septembre. Dans l'hémisphère Sud, la situation est inversée : les solstices d'été et d'hiver sont intervertis, et les dates des équinoxes de printemps et d'automne sont inversées.
L'angle d'inclinaison de l'axe terrestre est relativement stable sur de longues périodes. Cette inclinaison subit une nutation , un léger mouvement irrégulier d'une période principale de 18,6 ans. L'orientation (et non l'angle) de l'axe terrestre change également au fil du temps, précessant d'un cercle complet tous les 25 800 ans ; cette précession explique la différence entre une année sidérale et une année tropique . Ces deux mouvements sont causés par l'attraction variable du Soleil et de la Lune sur le renflement équatorial terrestre. Les pôles se déplacent également de quelques mètres à la surface de la Terre. Ce mouvement polaire présente de multiples composantes cycliques, appelées collectivement mouvement quasi-périodique . Outre une composante annuelle, ce mouvement s'accompagne d'un cycle de 14 mois appelé oscillation de Chandler . La vitesse de rotation de la Terre varie également, un phénomène connu sous le nom de variation de la durée du jour.
L'orbite terrestre est légèrement elliptique et non parfaitement circulaire, et son point le plus proche du Soleil est appelé périhélie . De nos jours, le périhélie a lieu autour du 3 janvier et l' aphélie autour du 4 juillet. Ces dates varient au fil du temps en raison de la précession des équinoxes et des variations de l'orbite, ces dernières suivant des cycles appelés cycles de Milankovitch . La variation annuelle de la distance Terre-Soleil entraîne une augmentation d'environ 6,8 % de l'énergie solaire atteignant la Terre au périhélie par rapport à l'aphélie. L'hémisphère Sud étant incliné vers le Soleil à peu près au même moment où la Terre atteint son point le plus proche du Soleil, il reçoit légèrement plus d'énergie solaire que l'hémisphère Nord au cours de l'année. Cet effet est bien moins important que la variation d'énergie totale due à l'inclinaison axiale, et la majeure partie de l'énergie excédentaire est absorbée par la plus grande proportion d'eau dans l'hémisphère Sud.
L'atmosphère terrestre n'a pas de limite définie ; elle s'amincit progressivement et se fond dans l'espace. Les trois quarts de la masse atmosphérique sont contenus dans les circulation atmosphérique qui, par redistribution de l'énergie thermique, est à l'origine des phénomènes météorologiques et climatiques.
L'atmosphère est composée de 78,084 % d'azote , 20,946 % d'oxygène, 0,934 % d'argon et de traces de dioxyde de carbone et d'autres molécules gazeuses. La teneur en vapeur d'eau varie entre 0,01 % et 4 % mais se situe en moyenne autour de 1 %. La biosphère terrestre a considérablement modifié son atmosphère . La photosynthèse oxygénique a évoluéIl ys'est formée . Ce changement a permis la prolifération des organismes aérobies et, indirectement, la formation de la couche d' ozone grâce à la conversion de l' O₂ atmosphérique en O₃le rayonnement solaire ultraviolet , rendant ainsi la vie possible sur terre. Parmi les autres fonctions atmosphériques essentielles à la vie, on peut citer le transport de la vapeur d'eau, la fourniture de gaz utiles, la combustion des petits météores avant leur impact sur la surface terrestre et la régulation de la température. Ce dernier phénomène est l' effet de serre : des molécules présentes à l'état de traces dans l'atmosphère captent l'énergie thermique émise par la surface, ce qui contribue à l'élévation de la température moyenne. La vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane , l'oxyde nitreux et l'ozone sont les principaux gaz à effet de serre de l'atmosphère. Sans cet effet de rétention de chaleur, la température moyenne de surface serait exosphère est la zone où l'atmosphère s'amincit pour former la magnétosphère, où les champs géomagnétiques interagissent avec le vent solaire.
L'énergie thermique provoque une augmentation de la vitesse de certaines molécules situées à la périphérie de l'atmosphère, jusqu'à ce qu'elles puissent échapper à la gravité terrestre. Il en résulte une perte lente mais constante d'atmosphère dans l'espace . L'hydrogène libre, de faible masse moléculaire , atteint plus facilement la vitesse de libération et s'échappe dans l'espace plus rapidement que les autres gaz. Cette fuite d'hydrogène contribue au passage de l'atmosphère et de la surface terrestres d'un état initialement réducteur à leur état actuel oxydant. La photosynthèse a fourni une source d'oxygène libre, mais la disparition d'agents réducteurs tels que l'hydrogène est considérée comme une condition nécessaire à l'accumulation généralisée d'oxygène dans l'atmosphère. Ainsi, la capacité de l'hydrogène à s'échapper de l'atmosphère a probablement influencé la nature de la vie apparue sur Terre. Dans l'atmosphère actuelle, riche en oxygène, la majeure partie de l'hydrogène est convertie en eau avant de pouvoir s'échapper. La perte d'hydrogène provient principalement de la décomposition du méthane dans la haute atmosphère.
Haute atmosphère
Vue du dessous, la haute atmosphère nocturne de la Terre se présente sous forme de bandes de lueur nocturne illuminant la troposphère en orange, avec des silhouettes de nuages, et la stratosphère en blanc et bleu. Vient ensuite la mésosphère (zone rose) jusqu'à la ligne orange et faiblement verte de la lueur atmosphérique la plus basse , à environ cent kilomètres d'altitude, à la limite de l'espace et de la limite inférieure de la thermosphère (invisible). On observe ensuite des bandes vertes et rouges d' aurores boréales s'étendant sur plusieurs centaines de kilomètres.
La haute atmosphère, l'atmosphère située au-dessus de la troposphère, est généralement divisée en stratosphère , mésosphère et thermosphère . Chaque couche a un gradient thermique différent, définissant le taux de variation de la température avec l'altitude.
La stratosphère contient la couche d'ozone, un composant qui protège partiellement la surface terrestre des rayons ultraviolets et qui est donc essentiel à la vie sur Terre. La ligne de Kármán , définie à l'espace .
Troposphère
péplosphère ). Elle constitue la couche atmosphérique responsable des phénomènes météorologiques et climatiques à la surface de la Terre. Son altitude varie avec la latitude, allant de 8 pression atmosphérique au niveau de la mer sur Terre est en moyenne de hauteur d'échelle d'environ solaire . La quantité d'énergie solaire atteignant la surface terrestre diminue avec la latitude. Aux hautes latitudes, la lumière solaire atteint la surface sous des angles plus faibles et doit traverser des couches atmosphériques plus épaisses. Par conséquent, la température moyenne annuelle de l'air au niveau de la mer diminue d'environ La ZCIT , cette bande nuageuse située au-dessus du Pacifique Est et des Amériques, vue de l'espace
La surface terrestre peut être subdivisée en zones latitudinales spécifiques présentant un climat relativement homogène. S'étendant de l'équateur aux régions polaires, ces zones comprennent les climats tropical (ou équatorial), subtropical , tempéré et polaire . Les principales bandes de circulation atmosphérique sont constituées des alizés dans la région équatoriale, au sud de 30° de latitude, et des vents d'ouest aux latitudes moyennes, entre 30° et 60°. Le contenu thermique des océans et les courants marins jouent également un rôle important dans la détermination du climat, en particulier la circulation thermohaline qui distribue l'énergie thermique des océans équatoriaux vers les régions polaires.
La vapeur d'eau générée par l'évaporation de surface forme des nuages et est transportée par la circulation atmosphérique. Les nuages recouvrent environ les deux tiers de la surface terrestre, davantage au-dessus des océans qu'au-dessus des terres émergées. Lorsque cette eau se condense et devient suffisamment lourde, elle retombe à la surface sous forme de précipitations . Si elle ne gèle pas, l'eau de surface ainsi formée s'évapore lentement. Ce cycle de l'eau est essentiel au maintien de la vie sur terre et constitue un facteur primordial de l'érosion du relief au cours des ères géologiques. Les précipitations varient considérablement, allant de plusieurs mètres de pluie par an à moins d'un millimètre. La circulation atmosphérique, la topographie et les différences de température déterminent les précipitations moyennes dans chaque région.
Les principaux facteurs locaux influençant le climat d'un lieu sont sa proximité avec les océans , la circulation océanique et atmosphérique, et la topographie. Les régions proches des océans connaissent généralement des étés plus froids et des hivers plus doux, car les océans peuvent emmagasiner d'importantes quantités de chaleur. Le vent transporte le froid ou la chaleur de l'océan vers les terres. La circulation atmosphérique joue également un rôle important : San Francisco et Washington D.C. sont toutes deux des villes côtières situées à peu près à la même latitude. Le climat de San Francisco est nettement plus tempéré, car les vents dominants soufflent de la mer vers la terre. Enfin, les températures diminuent avec l'altitude, ce qui explique que les zones montagneuses soient plus froides que les zones de plaine.
Vue de la Terre avec son océan global et sa couverture nuageuse , qui dominent la surface terrestre et l'hydrosphère ; dans les régions polaires de la Terre , l'hydrosphère forme de plus grandes zones de couverture de glace.
L'hydrosphère terrestre est la somme de l'eau présente sur Terre et de sa répartition. Elle est principalement constituée des océans. L'hydrosphère comprend également l'eau présente dans l'atmosphère et sur les terres émergées, notamment les nuages, les mers intérieures, les lacs, les rivières et les eaux souterraines. La masse des océans est d'environ 1,35 tonnes métriques , soit environ 1/4400 de la masse totale de la Terre. Les océans couvrent une superficie desalée ; les 2,5 % restants sont de l'eau douce . La majeure partie de l'eau douce, soit environ 68,7 %, est présente sous forme de glace dans les calottes glaciaires et les glaciers . Les 30 % restants sont constitués d'eaux souterraines , 1 % d'eaux de surface (ne couvrant que 2,8 % des terres émergées) et d'autres petites quantités d'eau douce, comme le pergélisol , la vapeur d'eau atmosphérique, la fixation biologique, etc.
Dans les régions les plus froides de la Terre, la neige persiste durant l'été et se transforme en glace . Cette accumulation de neige et de glace finit par former des glaciers , des masses de glace qui s'écoulent sous l'effet de leur propre gravité. Les glaciers alpins se forment dans les zones montagneuses, tandis que de vastes calottes glaciaires se forment sur les terres émergées des régions polaires. L'écoulement des glaciers érode la surface terrestre, la modifiant considérablement et créant ainsi des vallées en U et d'autres reliefs. La banquise arctique couvre une superficie équivalente à celle des États-Unis, bien qu'elle recule rapidement en raison du changement climatique.
La salinité moyenne des océans terrestres est d'environ 35 grammes de sel par kilogramme d'eau de mer (3,5 % de sel) . Ce sel provient principalement de l'activité volcanique ou est extrait de roches ignées froides . Les océans constituent également un réservoir de gaz atmosphériques dissous, essentiels à la survie de nombreuses formes de vie aquatiques . L'eau de mer exerce une influence importante sur le climat mondial, les océans agissant comme un vaste réservoir de chaleur . Les variations de la répartition des températures océaniques peuvent engendrer des changements climatiques significatifs, tels que le phénomène El Niño-Oscillation australe ( ENSO) .
L'abondance d'eau, notamment d'eau liquide, à la surface de la Terre est une caractéristique unique qui la distingue des autres planètes du Système solaire . Les planètes du Système solaire dotées d'une atmosphère conséquente abritent certes de la vapeur d'eau atmosphérique, mais leurs conditions de surface ne permettent pas la présence d'eau stable. Bien que certaines lunes présentent des signes de vastes réserves d' eau liquide extraterrestre , dont le volume pourrait même dépasser celui des océans terrestres, toutes sont en réalité de grandes étendues d'eau recouvertes d'une couche superficielle gelée de plusieurs kilomètres d'épaisseur.
Biosphère
Animation illustrant l'évolution de la densité de la végétation productive terrestre (faible en brun ; forte en vert foncé) et du phytoplancton à la surface de l'océan (faible en violet ; forte en jaune).
La Terre est le seul endroit connu ayant jamais été habitable . La vie s'est développée dans les premières étendues d'eau terrestres environ cent millions d'années après la formation de la Terre, il y a environ 4 milliards d'années. La Terre fournit de l'eau liquide – un milieu où des molécules organiques complexes peuvent s'assembler et interagir – ainsi que suffisamment d'énergie pour permettre un métabolisme . Les plantes et autres organismes absorbent les nutriments présents dans l'eau, les sols et l'atmosphère. Ces nutriments sont constamment recyclés entre les différentes espèces.
Par conséquent, la vie a eu un impact sur la Terre, modifiant considérablement l'atmosphère et la surface de la Terre sur de longues périodes, provoquant des changements comme le Grand Événement d'Oxydation .
Les humains, descendants de primates ayant vécu en Afrique de l'Est ont depuis lors migré à travers le monde et, avec l'avènement de l'agriculture au Xᵉ millénaire avant notre ère, se sont progressivement installés sur les terres émergées. Au XXᵉ siècle, l'Antarctique est devenu le dernier continent exploré et colonisé par l'homme, bien que la présence humaine y demeure limitée. Depuis le XIXe siècle, la population humaine a connu une croissance exponentielle pour atteindre huit milliards d'individus dans les années 2020, et devrait culminer à environ dix milliards dans la seconde moitié du XXIᵉ siècle. L'essentiel de cette croissance devrait se concentrer en Afrique subsaharienne .
La répartition et la densité de la population humaine varient considérablement à travers le monde, la majorité vivant en Asie du Sud et de l'Est et 90 % habitant l' hémisphère Nord , en partie à cause de la prédominance hémisphérique des terres émergées , 68 % de la masse terrestre se trouvant dans l'hémisphère Nord . De plus, depuis le XIXe siècle, les populations humaines se sont de plus en plus urbanisées , la majorité vivant en milieu urbain au XXIe siècle
Au-delà de la surface de la Terre, les humains n'ont vécu que dans quelques structures souterraines et sous-marines spécialement aménagées , ainsi que dans quelques stations spatiales . La population humaine demeure presque entièrement à la surface de la Terre, totalement dépendante de la Terre et de son environnement. Depuis la seconde moitié du XXe siècle, quelques centaines d'humains ont séjourné temporairement au-delà de la Terre , dont une infime partie a atteint un autre corps céleste : la Lune.
Utilisation des terres émergées pour l'agriculture humaine en 2019
La Terre possède des ressources exploitées par l'homme. Celles dites non renouvelables , comme les combustibles fossiles , ne se reconstituent que sur des échelles de temps géologiques. D'importants gisements de combustibles fossiles, tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel, sont extraits de la croûte terrestre. Ces gisements sont utilisés par l'homme pour la production d'énergie et comme matières premières pour la production chimique. Des gisements de minerais se sont également formés au sein de la croûte terrestre par un processus de genèse minière , résultant de l'action du magmatisme , de l'érosion et de la tectonique des plaques. Ces métaux et autres éléments sont extraits par l'exploitation minière, un processus qui engendre souvent des dommages environnementaux et sanitaires.
La biosphère terrestre produit de nombreux produits biologiques utiles à l'humanité, notamment des aliments, du bois, des produits pharmaceutiques , de l'oxygène et assure le recyclage des déchets organiques. L'écosystème terrestre dépend de la couche arable et de l'eau douce, tandis que l'écosystème océanique dépend des nutriments dissous apportés par les eaux de ruissellement provenant des terres émergées. En 2019, points de pourcentage étaient irrigués en 2015. L'être humain utilise des matériaux de construction naturels et manufacturés pour bâtir des abris et des infrastructures.
impact environnemental
Augmentation globale de la température moyenne de l'air en surface, comparée aux facteurs naturels : l'activité humaine a entraîné une hausse des températures, les forces naturelles contribuant à une certaine variabilité.
Les activités humaines ont un impact sur l'environnement terrestre. Par exemple, la combustion des énergies fossiles a augmenté la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, modifiant ainsi le bilan énergétique et le climat de la Terre. On estime qu'en 2020, les températures mondiales étaient supérieures réchauffement climatique , a contribué à la fonte des glaciers , à l'élévation du niveau de la mer , à l'augmentation des risques de sécheresse et d'incendies de forêt, ainsi qu'à la migration d'espèces vers des régions plus froides.
Le concept de limites planétaires a été introduit pour quantifier l'impact de l'humanité sur la Terre. Sur les neuf limites identifiées, cinq ont été franchies : l'intégrité de la biosphère , le changement climatique, la pollution chimique, la destruction des habitats naturels et le cycle de l'azote sont considérés comme ayant dépassé le seuil critique. En 2018, aucun pays ne parvenait à satisfaire les besoins fondamentaux de sa population sans transgresser les limites planétaires. Il est toutefois possible de répondre à tous les besoins physiques fondamentaux à l'échelle mondiale dans le cadre d'une utilisation durable des ressources.
Les cultures humaines ont développé de nombreuses conceptions de la planète. La Terre est parfois personnifiée en une divinité . Dans de nombreuses cultures, il s'agit d'une déesse mère qui est aussi la principale divinité de la fertilité . Les mythes de la création dans de nombreuses religions impliquent la création de la Terre par une ou plusieurs divinités surnaturelles. L' hypothèse Gaïa , développée au milieu du XXe siècle, compare les environnements et la vie sur Terre à un seul organisme autorégulé, conduisant à une large stabilisation des conditions d'habitabilité.
Les recherches scientifiques ont engendré plusieurs transformations culturelles majeures dans la perception de la planète. La croyance initiale en une Terre plate a progressivement cédé la place, dans la Grèce antique, à l'idée d'une Terre sphérique , attribuée aux philosophes Pythagore et Parménide . La Terre était généralement considérée comme le centre de l'univers jusqu'au XVIe siècle, lorsque les scientifiques ont conclu pour la première fois qu'il s'agissait d'un objet en mouvement , une planète du système solaire.
Ce n'est qu'au XIXe siècle que les géologues ont pris conscience que l'âge de la Terre était d'au moins plusieurs millions d'années. En 1864, Lord Kelvin, s'appuyant sur la thermodynamique , estima l'âge de la Terre entre 20 et 400 millions d'années, déclenchant un vif débat sur le sujet. Ce n'est qu'à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, avec la découverte de la radioactivité et de la datation radioactive, qu'un mécanisme fiable de détermination de l'âge de la Terre fut établi, prouvant ainsi que la planète est âgée de plusieurs milliards d'années.