Zemljina masa

Našu planetu Zemlju naučnici su proučavali i istraživali kroz istoriju. Jedna od najupečatljivijih stvari na planeti je zemljana masa. Budući da se radi o nečemu što se ne može direktno mjeriti, potrebne su različite metode indirektnog mjerenja.

Iz tog razloga, ovaj članak ćemo posvetiti tome da vam kažemo sve što trebate znati o masi Zemlje, kako su je uspjeli izračunati i koje karakteristike ima.

Planeta Zemlja i njene karakteristike

To je treća planeta Sunčevog sistema, počevši od Sunca, između Venere i Marsa. Prema našim dosadašnjim saznanjima, ona je jedina u čitavom Sunčevom sistemu u kojoj se nalazi život. Njegovo ime dolazi od latinskog Terra, rimskog boga, starogrčkog ekvivalenta Gaia, povezanog sa plodnošću i plodnošću. Često je nazivaju Tellus mater ili Terra mater (Majka Zemlja) jer sva živa bića dolaze iz njene utrobe.

Od davnina, ljudska bića su sanjala da otkriju granice zemlje i istraže sve kutke zemlje. Drevne kulture su vjerovale da je beskonačan, ili bi mogao na kraju pasti u ponor. I danas ima ljudi koji insistiraju da je zemlja ravna, da je šuplja i druge teorije zavere.

Međutim, Zahvaljujući nauci i tehnologiji, sada imamo prekrasne slike naše planete. Znamo i kako su sastavljeni njeni unutrašnji slojevi i šta je bilo pre nego što su se ljudi pojavili na njenoj površini.

Porijeklo i formacija

Zemlja je nastala prije oko 4550 milijardi godina. od materijala koji čini ostatak Sunčevog sistema, u početku kao zvezdani oblak gasa i kosmičke prašine. Planeti je trebalo 10 do 20 miliona godina da se formira, a oko nje su se nakupili oblaci gasa dok se njena površina hladila i formirala današnju atmosferu.

Konačno, kroz produženu seizmičku aktivnost, vjerovatno zbog kontinuiranog utjecaja meteora, Zemlja posjeduje potrebne elemente i fizičke uslove neophodne za pojavu tekuće vode.

Zahvaljujući tome, hidrološki ciklus može započeti, pomažući planeti da se brže ohladi do nivoa na kojem može početi život. S vremenom, obilje tekuće vode na površini uzrokuje da naša planeta izgleda plavo kada se gleda iz svemira.

Zemljina masa

Zemlja je peta najveća planeta u Sunčevom sistemu i jedina sposobna da podržava život. Kuglasta je sa blago spljoštenim polovima i prečnikom od 12.756 km na ekvatorijalnoj nadmorskoj visini (6.378,1 km poluprečnika na ekvatoru). Have masa 5,9736 x 10²⁴ kg i gustine 5,515 g/cm3, najviši u Sunčevom sistemu. Takođe ima gravitaciono ubrzanje od 9,780327 m/s2.

Kao i druge unutrašnje planete poput Marsa i Merkura, Zemlja je kamena planeta sa čvrstom površinom i jezgrom od tekućeg metala (zbog topline i pritiska vlastite gravitacije), za razliku od drugih plinovitih planeta poput Venere ili Jupitera. Njegova površina je podijeljena na plinovitu atmosferu, tečnu hidrosferu i čvrstu geosferu.

Kako je izračunata masa Zemlje?

Očigledno, to se ne postiže stavljanjem planete u ravnotežu. Barem ne u stvarnom obimu. Korišćena je skala univerzuma Cavendishova skala. To je bilo prezime naučnika koji je prvi tačno izmjerio masu Zemlje.

Učinio je to 1798., a 113 godina kasnije, veliki Isak Njutn (1643-1727) formulisao je svoj Zakon univerzalne gravitacije (LGU) 1685. 189 godina kasnije, veliki Galilej je svoj teleskop uperio u nebo. Učinio je to 1609. Iznenađujuće, Henry Cavendish (1731-1810) je odredio masu naše planete čak ni ne napuštajući svoju kuću.

U stvari, jedva se izvukao iz šume. East Cavendish bio je mrzovoljan, tmuran i neobičan čovjek, ali sjajan. U teoriji, počinje s Newtonovom LGU, koja nam govori da "bilo koja dva tijela, koja se smatraju tačkastim masama, privlače jedno drugom silom koja direktno ovisi o njihovoj masi pomnoženoj konstantom nepoznate vrijednosti, danas poznatom kao gravitaciona konstanta . Ova konstanta je obrnuto proporcionalna kvadratu Njutnove udaljenosti između njih."

Kao opšte pravilo, koristio je postavku koju je delimično dizajnirao njegov prijatelj Džon Mišel. Briljantni sveštenik i pronicljivi geolog, umro je pre nego što je izveo eksperiment za određivanje gustine Zemlje. Sa geološke tačke gledišta, ovo je najzanimljiviji red veličine.  Tada je Cavendish kupio svoju opremu i instalirao je u jednu od svojih kuća u Londonu.

Skala i konstante

Uređaj se sastoji od dvije olovne kuglice, Promjera 30 cm, obješene na čelični okvir i dvije male kuglice prečnika 5 cm, obješene u blizini prve lopte i međusobno povezane finim bakrenim žicama.

U suštini, torzione vage su dizajnirane da mjere uvijanje stvoreno u žicama gravitacijskim povlačenjem na remenicama koje ih drže na površini kada se velike kugle kreću preko malih kuglica.

Problem je u tome što je gravitacija toliko mala da bi bilo koji nepredviđeni faktor mogao iskriviti rezultate. Zato ga Cavendish vodi na daljinu. Kako blizina istraživača ne bi ometala podešavanje opreme, koristio je teleskop koji je postavio izvan sobe. Koristio ga je da očita preciznu skalu, osvijetljenu uskim snopom svjetlosti koji je izlazio izvan sobe.

Riječ je o osjetljivosti reda veličine 0,025cm, što nije nimalo loše. Veoma suptilan eksperiment. Očekivano, mala lopta je počela da se okreće, privučena većom loptom. Nakon nekih proračuna, Cavendish je uspio saznati vrijednost gravitacijske konstante iz njihovih masa i oscilacija. Ovo je prvi korak, nakon čega slijedi određivanje prosječne gustine Zemlje, a zatim određivanje mase Zemlje, kako bi se izračunala gravitacijska konstanta G.

Zahvaljujući određivanju G, bilo je moguće izračunati masu Zemlje. Znajući njegov prečnik, silu Zemljine privlačnosti i najbližu G-vrijednost, Cavendish je napravio ove brojeve. Rezultati su spektakularni.

Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o masi Zemlje i njenim karakteristikama.