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Le scienze naturali sono una delle due branche della scienza (l'altra sono le scienze sociali), che comprendono lo studio degli aspetti fisici, chimici e biologici della Terra, dell'Universo e delle varie forme di vita, uomo incluso. Le scienze della terra e le scienze della vita sono annoverate tra le scienze naturali.

Si definiscono scienze della Terra quell'insieme di discipline che studiano la struttura interna, la morfologia superficiale e l'atmosfera che circonda il pianeta Terra e la sua evoluzione nel tempo. Lo studio del nostro pianeta costituisce un caso particolare della planetologia, che in generale si occupa dello studio dei pianeti presenti nel nostro sistema solare; le ultime missioni di sonde spaziali su pianeti e satelliti del sistema solare hanno ampliato il campo di ricerca degli studiosi di scienze della Terra ai corpi extraterrestri, inglobando nell'oggetto dei loro studi tutti quei corpi rocciosi per i quali sia possibile utilizzare i metodi di studio e di approcci teorici "terrestri".

La Terra il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole e il pi grande dei pianeti terrestri del sistema solare, sia per massa sia per diametro. il luogo primigenio degli esseri umani ed, essendo l'unico corpo planetario del sistema solare adatto a sostenere la vita come da noi concepita e conosciuta, anche l unico luogo nel quale vivono tutte le specie viventi conosciute. Sulla sua superficie, si trova acqua in tutti e tre gli stati (solido, liquido e gassoso) e un'atmosfera composta in prevalenza da azoto e ossigeno che, insieme al campo magnetico che avvolge il pianeta, protegge la Terra dai raggi cosmici e dalle radiazioni solari. La sua formazione datata a circa 4,54 miliardi di anni fa. La Terra possiede un satellite naturale chiamato Luna la cui et , stimata analizzando alcuni campioni delle rocce pi antiche, risultata compresa tra 4,29 e 4,56 miliardi di anni. L'asse di rotazione terrestre inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica: questa inclinazione combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole causa l'alternarsi delle stagioni. Le condizioni atmosferiche primordiali sono state alterate in maniera preponderante dalla presenza di forme di vita che hanno creato un diverso equilibrio ecologico plasmando la superficie del pianeta. Circa il 71% della superficie coperta da oceani di acqua salata e il restante 29% rappresentato dai continenti e dalle isole. La superficie esterna suddivisa in diversi segmenti rigidi detti placche tettoniche che si spostano lungo la superficie in periodi di diversi milioni di anni. La parte interna, attiva dal punto di vista geologico, composta da uno spesso strato relativamente solido o plastico, denominato mantello, e da un nucleo diviso a sua volta in nucleo esterno, dove si genera il campo magnetico, e nucleo interno solido, costituito principalmente da ferro e nichel. Tutto ci che riguarda la composizione della parte interna della Terra resta comunque una teoria indiretta ovvero mancante di verifica e osservazione diretta. Importanti sono le influenze esercitate sulla Terra dallo spazio esterno. Infatti la Luna all'origine del fenomeno delle maree, stabilizza lo spostamento dell'asse terrestre e ha lentamente modificato la lunghezza del periodo di rotazione del pianeta rallentandolo; un bombardamento di comete durante le fasi primordiali ha giocato un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani e in un periodo successivo alcuni impatti di asteroidi hanno provocato significativi cambiamenti delle caratteristiche della superficie e ne hanno alterato la vita presente. Il simbolo astronomico della Terra un cerchio con all'interno una croce e occasionalmente anche : la linea orizzontale rappresenta l'equatore e quella verticale un meridiano.

La geologia (dal greco γῆ, gê, "terra" e λόγος, logos, "studio") è la disciplina delle scienze della Terra che studia la Terra e i processi fisico-chimici che la plasmano e la trasformano nel tempo. Nei tempi moderni la geologia è importante per la valutazione delle risorse idriche, per la previsione e la comprensione dei pericoli naturali (es. rischio idrogeologico), per l'individuazione ed il risanamento dei problemi ambientali, per la pianificazione territoriale e la realizzazione di opere pubbliche e private, per il rilevamento di risorse naturali ad esempio minerali ed idrocarburi (in primis petrolio e metano), per l'estrazione di molti materiali d'uso commerciale e industriale, per lo studio sui mutamenti del clima e dell'ambiente, per la conoscenza del sottosuolo (geognostica) e dei relativi parametri geotecnici, fondamentali per la corretta progettazione di qualunque opera costruttiva.

Polaris (α UMi / α Ursae Minoris) è un sistema stellare triplo situato nella costellazione dell'Orsa Minore; Polaris è la stella più luminosa della costellazione, ed è anche la stella più brillante vicina al polo nord celeste, motivo per cui è anche conosciuta come stella polare o stella del nord. Il sistema è dominato da una stella supergigante gialla di tipo cefeide (Polaris A), e da due meno luminose compagne di classe F, poco più massicce del Sole. La magnitudine di Polaris A varia da 1,86 a 2,13, in un periodo di 3,97 giorni. La compagna più distante dalla supergigante, α UMi B, fu invece scoperta nel 1780 da Herschel.

James Ephraim Lovelock (Letchworth, 26 luglio 1919) è un chimico britannico. È uno scienziato indipendente, scrittore e ricercatore ambientalista che vive in Cornovaglia, nel sud ovest dell'Inghilterra. Il suo maggiore merito scientifico è la teoria di Gaia che descrive il pianeta Terra, con tutte le sue funzioni, come un unico superorganismo.

L'ipotesi Gaia è un'ipotesi formulata per la prima volta dallo scienziato inglese James Lovelock nel 1979 in "Gaia. A New Look at Life on Earth" e co-sviluppata dalla microbiologa Lynn Margulis negli anni '70. Secondo tale ipotesi gli organismi viventi sulla Terra interagiscono con le componenti inorganiche circostanti per formare un complesso sistema sinergico e autoregolante che aiuta a mantenere e perpetuare le condizioni per la vita sul pianeta. Lovelock nominò tale ipotesi in onore a Gaia, la dea primordiale che personificava la Terra nella mitologia greca. Gli argomenti sui quali si basa l'ipotesi includono come la biosfera e l'evoluzione degli organismi influenzino la stabilità della temperatura globale, la salinità dell'acqua di mare, i livelli di ossigeno atmosferico, il mantenimento di un'idrosfera di acqua liquida e altre variabili ambientali che influenzano l'abitabilità della Terra. L'ipotesi Gaia è stata inizialmente criticata per essere teleologica e contro i principi della selezione naturale. Sebbene i perfezionamenti successivi abbiano allineato l'ipotesi Gaia con idee provenienti da campi come la scienza del sistema Terra, la biogeochimica e l'ecologia dei sistemi, l'ipotesi Gaia continua ad nutrire critiche, e molti scienziati la considerano solo debolmente supportata, o in contrasto con le evidenze sperimentali.La biologa Lynn Margulis ha dato la sua adesione all'ipotesi Gaia, ma prendendo le distanze da Lovelock, a suo avviso troppo influenzato dal vitalismo. Nel 2006 la Geological Society of London ha assegnato a Lovelock la medaglia Wollaston anche per il suo lavoro sull'ipotesi Gaia.

L'Ecosistema terrestre è una locuzione ambivalente che, in determinati contesti, può anche assumere un significato ambiguo o non scientifico. Può indicare genericamente l'insieme di tutti i singoli ecosistemi presenti sulla Terra, ma in altra accezione può esprimere il concetto o teoria secondo cui l'intero pianeta, nella sua globalità, sia un macro-ecosistema dal comportamento assimilabile a quello dei sistemi viventi, come nell'ipotesi Gaia. Nel primo caso Ecosistema terrestre è dunque un sinonimo approssimativo del termine scientifico "ecosfera".

La biosfera è definita in biologia come l'insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali permettono lo sviluppo della vita (da non confondersi con l'ecosfera, definita in ecologia come l'insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali permettono la formazione e lo sviluppo degli ecosistemi). Queste zone in cui si sviluppa la vita, che si pensa sia nata almeno 3,5 miliardi di anni fa, includono la porzione esterna della litosfera (suolo e parte del sottosuolo), l'idrosfera (le acque marine, lacustri e fluviali), ed i primi strati dell'atmosfera (fino ad un'altitudine di circa 10 km). Comprendendo quindi nella biosfera le profondità oceaniche ed i primi strati dell'atmosfera si raggiunge uno spessore massimo di circa 20 km, che, confrontato col raggio terrestre, di circa 6371 km appare ben poca cosa (In proporzione meno dello spessore della buccia di una mela rispetto alla dimensione della mela intera). Tale spazio limitato nel quale l'uomo e le altre specie possono vivere rende la biosfera estremamente preziosa e delicata.