De aarde is de enige planeet in ons zonnestelsel waarvan bekend is dat het bestaat. Echter, van alle waarneembare indicaties is de aarde de enige plek in ons zonnestelsel waar leven kan - en bestaat - op het oppervlak.
Dit komt door een aantal factoren, waaronder de positie van de aarde ten opzichte van de zon. Omdat de aarde zich in de "Goudlokje-zone" (ook bekend als bewoonbare zone) bevindt en het bestaan van een atmosfeer (en magnetosfeer), kan de aarde een stabiele gemiddelde temperatuur aan het oppervlak handhaven die het bestaan van warm, stromend water op het oppervlak mogelijk maakt en gunstige omstandigheden voor het leven.
Variaties:
De gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak hangt af van een aantal factoren. Deze omvatten de tijd van de dag, de tijd van het jaar en waar de temperatuurmetingen worden uitgevoerd. Aangezien de aarde een siderische rotatie van ongeveer 24 uur ervaart - wat betekent dat één kant nooit altijd naar de zon is gericht - stijgen de temperaturen overdag en 's avonds, soms aanzienlijk.
En aangezien de aarde een hellende as heeft (ongeveer 23 ° in de richting van de evenaar van de zon), zijn de noordelijke en zuidelijke hemisferen van de aarde tijdens het zomer- respectievelijk winterseizoen respectievelijk naar of van de zon gekanteld. En aangezien de equatoriale gebieden van de aarde dichter bij de zon liggen en bepaalde delen van de wereld meer zonlicht en minder bewolking ervaren, variëren de temperaturen wijd over de hele planeet.
Niet elke regio op de planeet heeft echter vier seizoenen. Aan de evenaar is de temperatuur gemiddeld hoger en kent de regio niet dezelfde koude en hete seizoenen als de noordelijke en zuidelijke hemisferen. Dit komt omdat de hoeveelheid zonlicht die de evenaar bereikt zeer weinig verandert, hoewel de temperaturen tijdens het regenseizoen enigszins variëren.
Meting:
De gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde is ongeveer 14 ° C; maar zoals gezegd, varieert dit. De heetste temperatuur die ooit op aarde is geregistreerd, was bijvoorbeeld 70,7 ° C (159 ° F), die werd genomen in de Lut-woestijn van Iran. Deze metingen maakten deel uit van een wereldwijd temperatuuronderzoek uitgevoerd door wetenschappers van NASA's Earth Observatory tijdens de zomers van 2003 tot 2009. Gedurende vijf van de zeven onderzochte jaren (2004, 2005, 2006, 2007 en 2009) was de Lut-woestijn de heetste plek op aarde.
Het was echter niet de warmste plek van elk jaar in de enquête. In 2003 registreerden de satellieten een temperatuur van 69,3 ° C (156,7 ° F) - de op één na hoogste in de zevenjarige analyse - in het struikgewas van Queensland, Australië. En in 2008 kwam de Flaming Mountain aan zijn trekken, met een jaarlijkse maximale temperatuur van 66,8 ° C (152,2 ° F) geregistreerd in het nabijgelegen Turpan-bekken in het westen van China.
Ondertussen werd de koudste temperatuur ooit gemeten op aarde gemeten op het Sovjet Vostok Station op het Antarctische Plateau. Met behulp van metingen op de grond bereikte de temperatuur op 21 juli 1983 een historisch dieptepunt van -89,2 ° C (-129 ° F). Analyse van satellietgegevens wees op een waarschijnlijke temperatuur van rond -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0). K), ook in Antarctica, op 10 augustus 2010. Deze meting werd echter niet bevestigd door grondmetingen, en dus blijft het vorige record behouden.
Al deze metingen waren gebaseerd op temperatuurmetingen die werden uitgevoerd in overeenstemming met de World Meteorological Organization-standaard. Volgens deze voorschriften wordt de luchttemperatuur gemeten uit direct zonlicht - omdat de materialen in en rond de thermometer straling kunnen absorberen en het waarnemen van warmte kunnen beïnvloeden - en moeten thermometers 1,2 tot 2 meter boven de grond worden geplaatst.
Vergelijking met andere planeten:
Ondanks temperatuurschommelingen volgens tijd, seizoen en locatie, zijn de temperaturen op aarde opmerkelijk stabiel in vergelijking met andere planeten in het zonnestelsel. Op Mercurius bijvoorbeeld variëren de temperaturen van gesmolten heet tot extreem koud vanwege de nabijheid van de zon, het ontbreken van een atmosfeer en de langzame rotatie. Kortom, de temperatuur kan oplopen tot 465 ° C aan de kant van de zon en dalen tot -184 ° C aan de andere kant.
Venus is dankzij zijn dikke atmosfeer van kooldioxide en zwaveldioxide de heetste planeet in ons zonnestelsel. Op zijn heetst kan hij regelmatig temperaturen tot 460 ° C bereiken. Ondertussen is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van Mars -55 ° C, maar de Rode Planeet ervaart ook enige variabiliteit, met temperaturen variërend van wel 20 ° C aan de evenaar tijdens de middag tot zo laag als -153 ° C aan de polen.
Gemiddeld is het echter veel kouder dan de aarde, omdat het zich net aan de buitenrand van de bewoonbare zone bevindt en vanwege de dunne atmosfeer - die niet voldoende is om warmte vast te houden. Bovendien kan de oppervlaktetemperatuur tot 20 ° C variëren als gevolg van de excentrieke baan van Mars rond de zon (wat betekent dat hij op bepaalde punten in zijn baan dichter bij de zon staat dan op andere).
Aangezien Jupiter een gasreus is en geen vast oppervlak heeft, is een nauwkeurige beoordeling van de 'oppervlaktetemperatuur' onmogelijk. Maar metingen vanaf de top van de wolken van Jupiter duiden op een temperatuur van ongeveer -145 ° C. Evenzo is Saturnus een nogal koude gasreuzenplaneet, met een gemiddelde temperatuur van -178 ° Celsius. Maar vanwege de helling van Saturnus worden de zuidelijke en noordelijke hemisferen anders verwarmd, waardoor seizoensgebonden temperatuurschommelingen ontstaan.
Uranus is de koudste planeet in ons zonnestelsel, met een laagste geregistreerde temperatuur van -224 ° C, terwijl de temperaturen in de bovenste atmosfeer van Neptunus zo laag zijn als -218 ° C. Kortom, het zonnestelsel voert de gok van extreem koud naar extreem heet, met veel variatie en slechts een paar plaatsen die gematigd genoeg zijn om het leven in stand te houden. En van al die dingen is het alleen de planeet Aarde die het zorgvuldige evenwicht lijkt te vinden dat nodig is om het voor altijd te behouden.
Variaties door de geschiedenis heen:
Schattingen van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde zijn enigszins beperkt vanwege het feit dat de temperaturen pas de afgelopen tweehonderd jaar zijn geregistreerd. Zo zijn door de geschiedenis heen de geregistreerde hoogte- en dieptepunten aanzienlijk gevarieerd. Een extreem voorbeeld hiervan zou zijn tijdens de vroege geschiedenis van het zonnestelsel, zo'n 3,75 miljard jaar geleden.
Op dit moment was de zon ongeveer 25% zwakker dan nu en de atmosfeer van de aarde was nog in ontwikkeling. Niettemin wordt volgens sommige onderzoeken aangenomen dat de oeratmosfeer van de aarde - vanwege de concentraties van methaan en kooldioxide - aanhoudende oppervlaktetemperaturen boven het vriespunt zou kunnen hebben.
De aarde heeft ook de afgelopen 2,4 miljard jaar periodieke klimaatverschuivingen ondergaan, waaronder vijf grote ijstijden - respectievelijk bekend als de Huronian, Cryogenian, Andes-Saharan, Karoo en Pliocene-Quartair. Deze bestonden uit ijstijden waarin de opeenhoping van sneeuw en ijs het albedo aan de oppervlakte deed toenemen, meer energie van de zon in de ruimte werd gereflecteerd en de planeet een lagere atmosferische en gemiddelde oppervlaktetemperatuur handhaafde.
Deze periodes werden gescheiden door "interglaciale periodes", waar toenames van broeikasgassen - zoals die vrijkomen door vulkanische activiteit - de temperatuur op aarde verhoogden en een dooi veroorzaakten. Dit proces, ook wel bekend als "opwarming van de aarde", is een bron van controverse geworden in de moderne tijd, waarin menselijke keuzevrijheid een dominante factor is geworden in de klimaatverandering. Vandaar dat sommige geologen de term 'antropoceen' gebruiken om naar deze periode te verwijzen.
Dankzij de toenemende concentraties CO² en andere broeikasgassen, die door menselijke activiteit worden gegenereerd, zijn de gemiddelde oppervlaktetemperaturen sinds het midden van de 20e eeuw gestaag gestegen. De afgelopen decennia heeft NASA de gemiddelde stijging van de oppervlaktetemperatuur in kaart gebracht via de Earth Observatory.
Interne temperaturen:
Als we het hebben over de temperaturen van planeten, is er een groot verschil tussen wat er aan de oppervlakte wordt gemeten en welke omstandigheden er in het binnenste van de planeet bestaan. In wezen wordt de temperatuur koeler naarmate men zich verder van de kern waagt, wat te wijten is aan de interne druk van de planeet die de vader gestaag vermindert. En hoewel wetenschappers nog nooit een sonde naar de kern van onze planeet hebben gestuurd om nauwkeurige metingen te verkrijgen, zijn er verschillende schattingen gemaakt.
Er wordt bijvoorbeeld aangenomen dat de temperatuur van de binnenkern van de aarde zo hoog is als 7000 ° C, terwijl wordt aangenomen dat de buitenkern tussen 4000 en 6000 ° C ligt. Ondertussen wordt de mantel, het gebied dat net onder de buitenste aardkorst ligt, geschat op ongeveer 870 ° C. En natuurlijk blijft de temperatuur gestaag afkoelen terwijl je stijgt in de atmosfeer.
Uiteindelijk variëren de temperaturen aanzienlijk op elke planeet in ons zonnestelsel, vanwege een groot aantal factoren. Maar voor zover we weten, is de aarde de enige die temperatuurschommelingen ervaart die klein genoeg zijn om een zekere mate van stabiliteit te bereiken. Kortom, het is de enige plaats die we kennen die zowel warm genoeg als koel genoeg is om het leven te ondersteunen. Overal anders is het gewoon te extreem!
Space Magazine heeft artikelen over de temperatuur van de aarde en de temperatuur van de planeten. Hier zijn enkele interessante feiten over planeet Aarde, en hier is een artikel over waarom de aarde seizoenen heeft.
Als je meer informatie over de aarde wilt, bekijk dan NASA's zonnestelselverkenningsgids op aarde. En hier is een link naar NASA's Earth Observatory.
Voor meer informatie, probeer de temperatuurregelaar en seizoensgebonden temperatuurcycli van de aarde.
We hebben ook een aflevering van Astronomy Cast opgenomen over de hele planeet Aarde. Luister hier, aflevering 51: aarde.
