Es mag seltsam erscheinen, aber wenn auf der Nordhalbkugel Winter ist, ist die Erde der Sonne am nächsten. Der Mond hingegen ist nicht weit von der Erde entfernt, doch seine Temperaturen sinken so tief, dass man einen Raumanzug braucht, um dort zu überleben. Die Sonnenstrahlung allein bestimmt nicht, wie heiß oder kalt ein Planet wird. Mehrere glückliche Faktoren tragen dazu bei, dass die Erde nicht zu heiß oder zu kalt wird, um Leben zu erhalten.
Der Treibhauseffekt erneut besucht
Hören Sie sich eine Debatte über den Klimawandel an, und Sie werden vielleicht den Begriff "Treibhauseffekt" hören. Es stimmt zwar, dass Treibhausgase eine Erwärmung verursachen, aber diese Gase tragen dazu bei, dass die Erde nicht zu kalt wird. Wenn tagsüber Sonnenenergie auf den Planeten trifft, werden der Boden, Autobahnen und andere Objekte heiß und absorbieren diese Energie. Wenn die Sonne untergeht, kühlt sich die Erde ab, indem sie Infrarotstrahlung abgibt. Da Treibhausgase einen Teil dieser Strahlung absorbieren, erwärmt sich die Atmosphäre und verhindert, dass die Erde zu kalt wird.
Kohlendioxid: Freund oder Feind?
Zu den Gasen, die den Treibhauseffekt erzeugen, gehören Lachgas, Methan und Kohlendioxid, wobei letzteres dasjenige ist, das Umweltschützer am intensivsten untersuchen. Die US-Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) berichtet, dass "menschliche Aktivitäten seit etwa 1750 wesentlich zum Klimawandel beigetragen haben, indem sie CO2 und andere wärmespeichernde Gase in die Atmosphäre." Aber auch natürliche Prozesse wie Vulkanausbrüche tragen zum Kohlendioxid der Atmosphäre bei Konzentrationen. Die schwelenden Temperaturen der Venus sind ein Beispiel dafür, wie große Mengen CO2 die Temperatur eines Planeten erhöhen können. Der Mond hat unglaublich niedrige Temperaturen, weil er keine Atmosphäre oder Treibhausgase hat, um ihn zu schützen.
Andere Treibhausgase schützen den Planeten
Methan trägt zu etwa 30 Prozent zum Treibhauseffekt bei, Lachgas zu 4,9 Prozent. Wasserdampf ist auch ein Treibhausgas, und größere Mengen davon tragen zur Erwärmung der Atmosphäre bei. Wasserdampf entsteht, wenn sich Wasser auf der Erde erwärmt und sich in ein Gas verwandelt. Schließlich gelangt es in Form von flüssigem Wasser wieder in den Boden zurück.
Leben in der Zone
Wenn Astronomen nach Planeten suchen, die Leben erhalten könnten, suchen sie nach solchen, die in der "bewohnbaren Zone" liegen. Dies ist eine Region in der Nähe eines Sterns, in der flüssiges Wasser existieren kann. Die Erde liegt in der bewohnbaren Zone, die der Sonne nicht zu nahe und nicht zu weit entfernt ist. Pluto zum Beispiel ist zu weit von der Sonne entfernt, um flüssiges Wasser zu haben oder Leben zu erhalten.
Der Puffy Cloud-Effekt
Das Klima der Erde passt sich selbst so an, dass die von der Sonne einströmende Energie mit der Energie, die den Planeten verlässt, ausgeglichen wird. Reflexion und Emission tragen dazu bei, dass der Planet nicht zu heiß wird. Reflexion tritt auf, wenn Teile der Erde Sonnenenergie in den Weltraum reflektieren. Wolken mit weißen Oberflächen reflektieren erhebliche Energiemengen und tragen zur Kühlung des Planeten bei. Dicke Wolken in niedrigeren Höhen reflektieren mehr Sonnenenergie als dünnere Wolken in der oberen Atmosphäre.