Ir vadovėliuose, ir laiko žmogaus vaizduose mūsų planeta atrodo apskritimo formos. Tačiau tai nėra visiškai taip. The tikroji žemės forma yra kitoks. Daugelis žmonių stebisi, kokia yra tikroji Žemės forma.
Dėl šios priežasties šį straipsnį skirsime tam, kad papasakotume, kokia yra tikroji Žemės forma, jos charakteristikos ir kodėl ji taip nupiešta.
tikroji žemės forma
Nors tai gali atrodyti stebina, Žemė nėra idealiai apvali, o suplokštėjusi ties ašigaliais ir išsipūtusi ties pusiauju. Ši forma žinoma kaip geoidas ir atsiranda dėl kelių veiksnių derinio., pavyzdžiui, Žemės sukimasis apie savo ašį, gravitacinė jėga ir Žemės masės pasiskirstymas. Kitaip tariant, Žemės formą veikia jos pačios gravitacija ir jos masės pasiskirstymas.
Norėdami tai geriau suprasti, įsivaizduokite, kad Žemė yra plastilino rutulys, besisukantis apie savo ašį. Dėl sukimosi jėgos molis juda į išorę ties pusiauju, o ties ašigaliais kiek išsilygina.
Tačiau Nors Žemė nėra visiškai apvali, jo forma primena netobulą sferą. Dėl šios priežasties daugelį metų buvo manoma, kad Žemė yra tobula sfera. Tik prieš kelis šimtmečius mokslininkai pradėjo nuodugniau tyrinėti Žemės formą ir išsiaiškino, kad ji ties ašigaliais suplokštėjusi, o ties pusiauju – išsipūtusi.
Nauji atradimai
Masė, sudaranti Žemę, nėra vienoda. Skirtumą žymi storesni ar plonesni ledo sluoksniai, požeminio vandens srautas, lėtas magmos srautas gylyje ir daug daugiau geografinių kintamųjų. Kadangi jo masė nėra vienoda, tai ir gravitacinis laukas nėra vienodas. Skirtumai labai maži, mažiau nei 1 % tarp ekstremaliausių taškų.. Išsamius matavimus atliko NASA misija, pavadinta moters vardu GRACE (ispanų kalba – gravitacijos atkūrimo ir klimato eksperimentas). Pirmasis GRACE darbas buvo perdėtas nehomogeninio Žemės gravitacinio lauko žemėlapis: giliai nuskendusi spalvota sfera Indijoje.
Tikroji žemės forma yra panaši į bulvę. Europos kosmoso agentūra (ESA) vaizdo imitacijoje sumaniai parodė, kaip atrodytų gravitacinis Žemės žemėlapis. Norėdami tai padaryti, jie rėmėsi duomenimis, surinktais iš Gravity Field ir Steady State Ocean Circulation Explorer (GOCE). Tai ESA penkių metrų ilgio zondas Arrowhead, kuris skrieja žemoje Žemės orbitoje beveik dvejus metus. Pagrindinė jo funkcija – rinkti duomenis apie planetos gravitacinį lauką, kad būtų galima analizuoti, kaip jis veikia pasauliniu mastu.
Kaip paaiškino už GOCE atsakinga tyrimų grupė, Žemė iš tikrųjų yra geoidas. Galima sakyti, kad mūsų planeta turi tokį paviršių, kuriame bet kur padėjus marmurą, jis ten ir pasiliks, o ne riedėtų. Kitas apibrėžimas, galbūt tikslesnis, nors ir labiau techninis, yra tas, kad geoido forma yra visi jo regionai, kuriuose gravitacinis laukas yra vertikalus. Jei galėtume vaikščioti dideliu mastu geoidu, pamatytume, kad gravitacija visada nukreipta tiesiai žemyn. Nors jo svoris nebūtinai visuose taškuose yra vienodas. Gravitacija ne visur vienoda.
Paprastai kyla nesusipratimų dėl dviejų daugiamačių skaičiavimo sąvokų, kurios dažnai painiojamos: vektoriniai laukai ir jų potencialai. Šiuo konkrečiu atveju vektorinis laukas yra gravitacinis laukas, o potenciali energija yra gravitacinė potenciali energija. Pastaroji gali būti interpretuojama kaip gravitacinė energija masės vienetais. Taigi, nors gravitacinis laukas nesikeičia jokiame geoido srityje, tai yra, jis visada traukia ta pačia kryptimi, gravitacinis potencialas gali skirtis. Tokiu būdu jūsų svoris gali šiek tiek skirtis įvairiose srityse.
Gravitacija nėra vienoda visoje Žemėje
Žemė yra geoidas dėl kelių priežasčių. Vienas iš jų yra tas, kuris mums sako, kad poliai yra išlyginami veikiant išcentrinei jėgai. Bet kaip matėme, Žemė taip pat nėra tobulas elipsoidas, nes jos paviršiuje banguoja įvairios žemės formos.
Kalnai ir slėniai yra asimetriški uolienų dariniai su dviem tiesiais posūkiais. Pirma, netolygus masės pasiskirstymas veikia gravitaciją. Antrasis, todėl paverčia Žemę asimetriškai paskirstyta sfera, tai yra, paverčia Žemę geoidu.
Kitas veiksnys, į kurį neatsižvelgiama svarstant Žemės formą, yra tai, kad didžiąją Žemės paviršiaus dalį dengia vanduo. Nors iki galo nesuprantame jūros dugno, tačiau žinome, kad jis taip pat sudarytas iš reljefo formų. Be to, vandenynai nėra lygūs, ir nors "jūros lygis" yra žinomas kaip tikslus matas visiems regionams, vandens lygis visame pasaulyje nėra vienodas, nes druskingumas visuose vandenynuose nėra vienodas.
Žemės geoidas nėra tikroji mūsų planetos forma, nei tai, kaip ji atrodytų, jei pašalintume vandenynus. Tai ekvipotencialaus Žemės paviršiaus arba to paties paviršiaus, kuriame gravitacija yra vertikali visuose taškuose, vaizdas (todėl marmuras nesiriečia, nes patiria tik pagreitį žemyn), nepriklausomai nuo kitų veiksnių.
Svarbiausia, kad nuotraukose iš tikrosios Žemės formos tyrimų slėniai ir kalvos yra perdėtos (aukštyje ar gylyje) 7000 kartų, palyginti su tikrove. Skirtingai nuo žemės, kur skirtumas tarp aukščiausio taško (Everestas 8.848 metrai) ir žemiausio taško (Negyvoji jūra -429 metrai) yra nemažas, geoidas svyruoja nuo -106 iki 85 metrų, o nelygumai yra tik 200 metrų.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie tikrąją Žemės formą ir jos ypatybes.