הן בספרי הלימוד והן בתמונות של האדם בזמן, הפלנטה שלנו מופיעה בצורת מעגל. עם זאת, זה לא לגמרי כך. ה הצורה האמיתית של כדור הארץ שונה. אנשים רבים תוהים מהי הצורה האמיתית של כדור הארץ.
מסיבה זו, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם מהי צורתו האמיתית של כדור הארץ, המאפיינים שלו ומדוע הוא מצויר כך.
הצורה האמיתית של כדור הארץ
למרות שזה אולי נראה מפתיע, כדור הארץ אינו עגול לחלוטין, אלא משוטח בקטבים ובולט בקו המשווה. צורה זו ידועה כגיאואיד והיא נובעת משילוב של מספר גורמים., כגון סיבוב כדור הארץ על צירו, כוח הכבידה והתפלגות מסת כדור הארץ. במילים אחרות, צורת כדור הארץ מושפעת מכוח הכבידה שלו ומחלוקת המסה שלו.
כדי להבין זאת טוב יותר, דמיינו שכדור הארץ הוא כדור פלסטלינה המסתובב על צירו. בגלל כוח הסיבוב החימר נע כלפי חוץ בקו המשווה ואילו בקטבים הוא משתטח מעט.
עם זאת, למרות שכדור הארץ אינו עגול לחלוטין, צורתו דומה לכדור לא מושלם. מסיבה זו, במשך שנים רבות האמינו שכדור הארץ הוא כדור מושלם. רק לפני כמה מאות שנים החלו מדענים לחקור את צורת כדור הארץ ביתר פירוט וגילו שהוא משוטח בקטבים ובולט בקו המשווה.
תגליות חדשות
המסה המרכיבה את כדור הארץ אינה אחידה. ההבדל מסומן על ידי יריעות קרח עבות יותר או דקות יותר, זרימת מי תהום, זרימת מאגמה איטית בעומק ומשתנים גיאוגרפיים רבים נוספים. מכיוון שהמסה שלו אינה אחידה, גם שדה הכבידה שלו אינו אחיד. ההבדלים קטנים מאוד, פחות מ-1% בין הנקודות הקיצוניות ביותר.. המדידות המקיפות בוצעו על ידי משימת נאס"א על שם אישה, GRACE (ספרדית לשחזור כבידה וניסוי אקלים). העבודה הראשונה של GRACE הייתה מפה מוגזמת של שדה הכבידה הבלתי הומוגני של כדור הארץ: כדור צבעוני שקוע עמוק בהודו.
הצורה האמיתית של כדור הארץ דומה לתפוח אדמה. סוכנות החלל האירופית (ESA) הראתה לנו בחוכמה כיצד תיראה מפת כבידה של כדור הארץ בהדמיית וידאו. לשם כך, הם הסתמכו על נתונים שנאספו משדה הכבידה ומ-Steady State Ocean Circulation Explorer (GOCE). זוהי הגשושית של ראש החץ באורך חמישה מטרים של ESA, שמסתובבת במסלול נמוך של כדור הארץ כבר כמעט שנתיים. תפקידו העיקרי הוא לאסוף נתונים על שדה הכבידה של כדור הארץ כדי לנתח כיצד הוא פועל בקנה מידה עולמי.
כפי שהוסבר על ידי צוות המחקר האחראי על GOCE, כדור הארץ הוא למעשה גיאואיד. אפשר לומר שלכוכב הלכת שלנו יש משטח שאם שמים גולה בכל מקום, הוא נשאר שם במקום להתגלגל. הגדרה נוספת, אולי מדויקת יותר, אם כי טכנית יותר, היא שצורת הגיאואיד היא כל האזורים שלו שבהם שדה הכבידה אנכי. אם היינו יכולים ללכת בקנה מידה גדול על הגיאואיד, היינו רואים שכוח המשיכה תמיד פונה ישר למטה. למרות שהמשקל שלו לא בהכרח זהה בכל הנקודות. כוח המשיכה אינו זהה בכל מקום.
בדרך כלל, יש אי הבנות לגבי שני מושגי חשבון רב-משתנים שלעתים קרובות מבולבלים: שדות וקטורים והפוטנציאלים שלהם. במקרה הספציפי הזה, השדה הווקטורי הוא שדה הכבידה והאנרגיה הפוטנציאלית היא אנרגיה פוטנציאלית כבידה. זה האחרון יכול להתפרש כאנרגיה כבידה ביחידות מסה. לפיכך, למרות ששדה הכבידה אינו משתנה בכל אזור של הגיאואיד, כלומר הוא תמיד מושך לאותו כיוון, פוטנציאל הכבידה יכול להשתנות. בדרך זו, המשקל שלך יכול להשתנות מעט מאזור אחד למשנהו.
כוח הכבידה אינו זהה בכל רחבי כדור הארץ
כדור הארץ הוא גיאואיד מכמה סיבות. אחד מהם הוא זה שאומר לנו שהקטבים משוטחים בכוח צנטריפוגלי. אבל כפי שראינו, גם כדור הארץ אינו אליפסואיד מושלם, שכן צורות קרקע שונות מתפתלות לאורך פני השטח שלו.
הרים ועמקים הם תצורות סלע א-סימטריות עם שני דחפים ישרים. הראשון הוא שחלוקה לא אחידה של המסה משפיעה על כוח הכבידה. השני הוא, אם כן, שהוא הופך את כדור הארץ לכדור מפוזר בצורה א-סימטרית, כלומר, הוא הופך את כדור הארץ לגיאואיד.
גורם נוסף שמתעלמים ממנו כאשר בוחנים את צורת כדור הארץ הוא שרוב פני השטח של כדור הארץ מכוסים במים. למרות שאיננו מבינים עד הסוף את קרקעית הים, אנו יודעים שהוא עשוי גם מצורות יבשות. כמו כן, האוקיינוסים אינם שווים, ולמרות ש"גובה פני הים" ידוע כמדד מדויק לכל האזורים, מפלסי המים אינם זהים בכל העולם, כי המליחות אינה זהה בכל האוקיינוסים.
הגיאואיד של כדור הארץ אינו הצורה האמיתית של כוכב הלכת שלנו, וגם לא איך הוא היה נראה אם נסיר את האוקיינוסים. זהו ייצוג של פני השטח שווי הפוטנציאל של כדור הארץ, או אותו משטח שבו כוח המשיכה הוא אנכי בכל הנקודות (וזאת הסיבה שהגולה לא מתגלגלת כי היא חווה רק תאוצה כלפי מטה), ללא תלות בגורמים אחרים.
והכי חשוב, בתמונות ממחקרים על צורתו האמיתית של כדור הארץ, עמקים וגבעות מוגזמים (בגובה או בעומק) בפקטור של 7000 בהשוואה למציאות. בניגוד לקרקע, שבה ההבדל בין הנקודה הגבוהה ביותר (אוורסט 8.848 מטר) לנקודה הנמוכה ביותר (ים המלח -429 מטר) ניכר, הגיאואיד נע בין -106 ל-85 מטר, עם 200 מטר בלבד של אי אחידות.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד יותר על הצורה האמיתית של כדור הארץ ומאפייניו.