כדור הארץ שלנו נחקר ונחקר על ידי מדענים לאורך ההיסטוריה. אחד הדברים הבולטים ביותר בכדור הארץ הוא מסת אדמה. מכיוון שזה משהו שלא ניתן למדוד ישירות, יש צורך בשיטות שונות למדידה עקיפה.
מסיבה זו, אנו הולכים להקדיש מאמר זה לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על מסת כדור הארץ, כיצד הם הצליחו לחשב אותה ואיזה מאפיינים יש לה.
כדור הארץ ומאפייניו
זהו כוכב הלכת השלישי של מערכת השמש, המתחיל מהשמש, בין נוגה למאדים. על פי הידע הנוכחי שלנו, הוא היחיד בכל מערכת השמש שמכיל חיים. שמו בא מהלטינית Terra, אל רומי, המקבילה היוונית העתיקה לגאיה, הקשורה לפוריות ולפוריות. היא נקראת לעתים קרובות Tellus mater או Terra mater (אמא אדמה) מכיוון שכל היצורים החיים מגיעים מרחמה.
מאז ימי קדם, בני אדם חלמו לגלות את גבולות כדור הארץ ולחקור את כל פינות כדור הארץ. תרבויות עתיקות האמינו שהוא אינסופי, או שהוא עלול בסופו של דבר ליפול לתהום. גם היום יש אנשים שמתעקשים שכדור הארץ שטוח, שהוא חלול ועוד תיאוריות קונספירציה.
עם זאת, הודות למדע ולטכנולוגיה, יש לנו כעת תמונות יפות של הפלנטה שלנו. אנו גם יודעים כיצד מורכבות השכבות הפנימיות שלו ומה היה שם לפני שהופיעו בני האדם על פני השטח שלו.
מקור וגיבוש
כדור הארץ נוצר לפני כ-4550 מיליארד שנים. מהחומר המרכיב את שאר מערכת השמש, בתחילה כענן כוכבי של גז ואבק קוסמי. לכוכב הלכת לקח 10 עד 20 מיליון שנים להיווצר, כאשר ענני גז הצטברו סביבו כאשר פני השטח שלו התקררו ויצרו את האטמוספירה של היום.
בסופו של דבר, באמצעות פעילות סיסמית ממושכת, אולי בשל השפעתם המתמשכת של מטאורים, לכדור הארץ יש את היסודות הדרושים ואת התנאים הפיזיים הדרושים להופעת מים נוזליים.
הודות לכך, המחזור ההידרולוגי יכול להתחיל, לעזור לכוכב הלכת להתקרר מהר יותר לרמה שבה החיים יכולים להתחיל. עם הזמן, שפע המים הנוזליים על פני השטח גורם לכוכב הלכת שלנו להיראות כחול במבט מהחלל.
מסת כדור הארץ
כדור הארץ הוא כוכב הלכת החמישי בגודלו במערכת השמש והיחיד המסוגל לתמוך בחיים. הוא כדורי עם קטבים פחוסים מעט ובקוטר של 12.756 ק"מ בגובה המשווני (רדיוס של 6.378,1 ק"מ בקו המשווה). יש מסה של 5,9736 x 1024 ק"ג וצפיפות של 5,515 גרם/סמ"ק, הגבוה ביותר במערכת השמש. יש לו גם תאוצת כבידה של 9,780327 m/s2.
כמו כוכבי לכת פנימיים אחרים כמו מאדים וכוכב חמה, כדור הארץ הוא כוכב לכת סלעי עם משטח מוצק וליבה מתכתית נוזלית (בשל החום והלחץ של כוח המשיכה שלו), בניגוד לכוכבי לכת גזים אחרים כמו נוגה או צדק. פני השטח שלו מחולקים לאטמוספירה גזי, הידרוספירה נוזלית וגיאוספרה מוצקה.
כיצד חושבה מסת כדור הארץ?
ברור שזה לא נעשה על ידי העמדת כדור הארץ באיזון. לפחות לא בקנה מידה אמיתי. נעשה שימוש בקנה המידה של היקום סולם קוונדיש. זה היה שם המשפחה של המדען שמדד לראשונה במדויק את מסת כדור הארץ.
הוא עשה זאת ב-1798, ו-113 שנים מאוחר יותר, אייזק ניוטון הגדול (1643-1727) ניסח את חוק הכבידה האוניברסלית שלו (LGU) בשנת 1685. 189 שנים מאוחר יותר, גלילאו הגדול כיוון את הטלסקופ שלו לשמים. הוא עשה זאת בשנת 1609. באופן מפתיע, הנרי קוונדיש (1731-1810) קבע את המסה של כוכב הלכת שלנו אפילו מבלי לצאת מביתו.
למעשה, הוא בקושי יצא מהיער. מזרח קוונדיש הוא היה אדם זועף, קודר ומוזר, אבל נהדר. בתיאוריה, זה מתחיל עם LGU של ניוטון, שאומר לנו ש"כל שני גופים, הנחשבים למסה נקודתית, נמשכים זה לזה על ידי כוח התלוי ישירות במסה שלהם כפול בקבוע בעל ערך לא ידוע, הידוע כיום כקבוע הכבידה. . קבוע זה עומד ביחס הפוך לריבוע המרחק הניוטוני ביניהם."
ככלל, הוא השתמש במערך שעוצב בחלקו על ידי חברו ג'ון מישל. איש דת מבריק וגאולוג בעל תובנה, הוא מת לפני שביצע ניסוי לקביעת צפיפות כדור הארץ. מנקודת מבט גיאולוגית, זהו סדר הגודל המעניין ביותר. או אז קנה קוונדיש את הציוד שלו והתקין אותו באחד מבתיו בלונדון.
סולמות וקבועים
המכשיר מורכב משני כדורי עופרת, קוטר 30 ס"מ, תלוי על מסגרת פלדה, ושני כדורים קטנים בקוטר 5 ס"מ, תלויים ליד הכדור הראשון ומחוברים זה לזה על ידי חוטי נחושת עדינים.
בעיקרו של דבר, מאזני פיתול נועדו למדוד את תנועת הפיתול שנוצרת בחוטים על ידי משיכה הכבידה על הגלגלות שמחזיקות אותם בציפה כאשר הכדורים הגדולים נעים על הכדורים הקטנים.
הבעיה היא שכוח המשיכה כל כך קטן שכל גורם בלתי צפוי עלול להטות את התוצאות. זו הסיבה ש-Cavendish מפעיל אותו מרחוק. כדי שקרבת החוקרים לא תפריע להתאמת הציוד, הוא השתמש בטלסקופ שהתקין מחוץ לחדר. הוא השתמש בו כדי לקרוא את הסולם המדויק, מואר בקרן אור צרה הבוקעת מחוץ לחדר.
אנחנו מדברים על רגישות בסדר גודל של 0,025 ס"מ, וזה לא רע בכלל. ניסוי עדין מאוד. כצפוי, הכדור הקטן החל להסתובב, נמשך על ידי הכדור הגדול יותר. לאחר כמה חישובים, הצליח קוונדיש לגלות את ערכו של קבוע הכבידה מתוך המסות והתנודות שלהם. זהו השלב הראשון, ולאחר מכן קביעת הצפיפות הממוצעת של כדור הארץ ולאחר מכן קביעת המסה של כדור הארץ, כדי לחשב את קבוע הכבידה G.
הודות לקביעת G, ניתן היה לחשב את מסת כדור הארץ. ביודעו את הקוטר שלו, את כוח המשיכה של כדור הארץ ואת ערך ה-G הקרוב ביותר, קוונדיש עשה את המספרים האלה. התוצאות מרהיבות.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד יותר על מסת כדור הארץ ומאפייניו.
נושאים הקשורים ליקום ובעיקר לכוכב הכחול היפה שלנו מרתקים אותי, שכן הם מעודדים אותי בחיי.