Zemljina masa

Naš planet Zemlju znanstvenici su proučavali i istraživali kroz povijest. Jedna od najupečatljivijih stvari o planetu je zemljana masa. Budući da se radi o nečemu što se ne može izravno mjeriti, potrebne su različite metode neizravnog mjerenja.

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

Planet Zemlja i njegove karakteristike

To je treći planet Sunčevog sustava, počevši od Sunca, između Venere i Marsa. Prema našim trenutnim saznanjima, jedina je u cijelom Sunčevom sustavu u kojoj ima života. Ime mu dolazi od latinske riječi Terra, rimskog boga, starogrčkog ekvivalenta Gei, povezanog s plodnošću i plodnošću. Često je nazivaju Tellus mater ili Terra mater (Majka Zemlja) jer sva živa bića dolaze iz njezine utrobe.

Od davnina su ljudska bića sanjala o otkrivanju granica Zemlje i istraživanju svih kutaka Zemlje. Drevne su kulture vjerovale da je beskonačan ili bi mogao završiti padom u ponor. I danas postoje ljudi koji inzistiraju na tome da je zemlja ravna, da je šuplja i druge teorije zavjere.

Međutim, Zahvaljujući znanosti i tehnologiji, sada imamo prekrasne slike našeg planeta. Također znamo kako su sastavljeni njegovi unutarnji slojevi i što je bilo prije nego što su se ljudi pojavili na njegovoj površini.

Podrijetlo i nastanak

Zemlja je nastala prije otprilike 4550 milijardi godina. od materijala koji čini ostatak Sunčevog sustava, u početku kao zvjezdani oblak plina i kozmičke prašine. Planetu je trebalo 10 do 20 milijuna godina da se formira, s oblacima plina koji su se nakupljali oko njega dok se njegova površina hladila i formirala današnju atmosferu.

U konačnici, kroz produljenu seizmičku aktivnost, vjerojatno zbog kontinuiranog utjecaja meteora, Zemlja posjeduje potrebne elemente i fizičke uvjete potrebne za pojavu tekuće vode.

Zahvaljujući tome, hidrološki ciklus može započeti, pomažući planetu da se brže ohladi do razine na kojoj može započeti život. S vremenom, obilje tekuće vode na površini uzrokuje da naš planet izgleda plavo kada ga gledamo iz svemira.

Zemljina masa

Zemlja je peti najveći planet u Sunčevom sustavu i jedini sposoban za život. Sferičnog je oblika s blago spljoštenim polovima i promjerom od 12.756 6.378,1 km na ekvatorijalnoj visini (radijus XNUMX XNUMX km na ekvatoru). Imati masu 5,9736 x 10²⁴ kg i gustoće 5,515 g/cm3, najviši u Sunčevom sustavu. Također ima gravitacijsko ubrzanje od 9,780327 m/s2.

Poput drugih unutarnjih planeta poput Marsa i Merkura, Zemlja je stjenoviti planet s 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, tekuću hidrosferu i čvrstu geosferu.

Kako je izračunata masa Zemlje?

Očito, to se ne postiže stavljanjem planeta u ravnotežu. Barem ne u stvarnom obimu. Korištena je ljestvica svemira Cavendisheva ljestvica. To je bilo prezime znanstvenika koji je prvi precizno izmjerio masu Zemlje.

Učinio je to 1798. godine, a 113 godina kasnije, veliki Isaac Newton (1643.-1727.) formulirao je svoj Zakon univerzalne gravitacije (LGU) 1685. godine. 189 godina kasnije, veliki Galileo usmjerio je svoj teleskop prema nebu. Učinio je to 1609. godine. Iznenađujuće, Henry Cavendish (1731.-1810.) odredio je masu našeg planeta čak i ne izlazeći iz kuće.

Zapravo, jedva se izvukao iz šume. East Cavendish bio je mrk, mrk i čudan čovjek, ali sjajan. U teoriji, počinje s Newtonovim LGU, koji nam govori da se "bilo koja dva tijela, koja se smatraju točkastim masama, privlače jedno drugom silom koja izravno ovisi o njihovim masama pomnoženim s konstantom nepoznate vrijednosti, danas poznatom kao gravitacijska konstanta . Ova konstanta je obrnuto proporcionalna kvadratu Newtonove udaljenosti između njih."

Kao opće pravilo, koristio je postavu koju je djelomično dizajnirao njegov prijatelj John Michell. Briljantan svećenik i pronicljivi geolog, umro je prije izvođenja eksperimenta za određivanje gustoće Zemlje. S geološkog gledišta, ovo je najzanimljiviji red veličina.  Tada je Cavendish kupio njegovu opremu i postavio je u jedan od svojih domova u Londonu.

Ljestvice i konstante

Uređaj se sastoji od dvije olovne kuglice, 30 cm u promjeru, obješene na čelični okvir, i dvije male kuglice promjera 5 cm, obješene u blizini prve kugle i povezane jedna s drugom finim bakrenim žicama.

U biti, torzijske vage dizajnirane su za mjerenje uvijanja stvorenog u žicama gravitacijskim povlačenjem remenica koje ih drže na površini kada se velike kuglice pomiču 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 smetala pri podešavanju opreme, upotrijebio je teleskop koji je postavio izvan prostorije. Koristio ga je za očitavanje precizne ljestvice, osvijetljen uskim snopom svjetla koje je dopiralo izvan prostorije.

Riječ je o osjetljivosti reda veličine 0,025 cm, što uopće nije loše. Vrlo suptilan eksperiment. Očekivano, mala se kuglica počela okretati, privučena većom kuglicom. Nakon nekoliko izračuna, Cavendish je iz njihovih masa i oscilacija uspio saznati vrijednost gravitacijske konstante. Ovo je prvi korak, nakon kojeg slijedi određivanje prosječne gustoće Zemlje i zatim određivanje mase Zemlje, kako bi se izračunala gravitacijska konstanta G.

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

Nadam se da ćete s ovim informacijama moći naučiti više o masi Zemlje i njezinim karakteristikama.