Zemes masa

Mūsu planētu Zeme visā vēsturē ir pētījuši un pētījuši zinātnieki. Viena no pārsteidzošākajām lietām uz planētas ir zemes masa. Tā kā to nevar tieši izmērīt, ir nepieciešamas dažādas netiešās mērīšanas metodes.

Šī iemesla dēļ mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu jums visu, kas jums jāzina par zemes masu, kā viņi ir spējuši to aprēķināt un kādas ir tās īpašības.

Planēta Zeme un tās īpašības

Tā ir trešā Saules sistēmas planēta, sākot no Saules, starp Venēru un Marsu. Saskaņā ar mūsu pašreizējām zināšanām tas ir vienīgais visā Saules sistēmā, kurā ir dzīvība. Tās nosaukums cēlies no latīņu Terra, romiešu dieva, sengrieķu ekvivalenta vārdam Gaia, kas saistīts ar auglību un auglību. Viņu bieži sauc par Tellus mater vai Terra mater (Māte Zeme), jo viss dzīvais nāk no viņas dzemdes.

Kopš seniem laikiem cilvēki ir sapņojuši atklāt zemes robežas un izpētīt visus zemes stūrus. Senās kultūras uzskatīja, ka tas ir bezgalīgs, pretējā gadījumā tas var iekrist bezdibenī. Arī mūsdienās ir cilvēki, kas uzstāj, ka zeme ir plakana, ka tā ir doba un citas sazvērestības teorijas.

Tomēr, Pateicoties zinātnei un tehnoloģijai, mums tagad ir skaisti mūsu planētas attēli. Mēs arī zinām, kā tiek veidoti tā iekšējie slāņi un kas tur bija pirms cilvēku parādīšanās uz tās virsmas.

Izcelsme un veidošanās

Zeme izveidojās pirms aptuveni 4550 miljardiem gadu. no materiāla, kas veido pārējo Saules sistēmu, sākotnēji kā zvaigžņu gāzes un kosmisko putekļu mākonis. Planēta veidojās 10 līdz 20 miljonu gadu laikā, un ap to veidojās gāzes mākoņi, kad tās virsma atdziest un veidoja mūsdienu atmosfēru.

Galu galā ilgstošas ​​seismiskas aktivitātes dēļ, iespējams, nepārtrauktas meteoru ietekmes dēļ, Zemei ir nepieciešamie elementi un fiziskie apstākļi, kas nepieciešami šķidra ūdens parādīšanās procesam.

Pateicoties tam, var sākties hidroloģiskais cikls, palīdzot planētai ātrāk atdzist līdz līmenim, kurā var sākties dzīvība. Laika gaitā šķidrā ūdens pārpilnība uz virsmas liek mūsu planētai izskatīties zilai, skatoties no kosmosa.

Zemes masa

Zeme ir piektā lielākā planēta Saules sistēmā un vienīgā, kas spēj uzturēt dzīvību. Tas ir sfērisks ar nedaudz saplacinātiem poliem un 12.756 6.378,1 km diametru ekvatoriālajā augstumā (XNUMX km rādiusā pie ekvatora). Ir masa 5,9736 x 10²⁴ kg un blīvums 5,515 g/cm3, augstākais Saules sistēmā. Tam ir arī gravitācijas paātrinājums 9,780327 m/s2.

Tāpat kā citas iekšējās planētas, piemēram, Marss un Merkurs, Zeme ir akmeņaina planēta ar cietu virsmu un šķidra metāla kodolu (savas gravitācijas siltuma un spiediena dēļ), atšķirībā no citām gāzveida planētām, piemēram, Veneras vai Jupitera. Tās virsma ir sadalīta gāzveida atmosfērā, šķidrā hidrosfērā un cietā ģeosfērā.

Kā tika aprēķināta Zemes masa?

Acīmredzot tas netiek darīts, nostādot planētu līdzsvarā. Vismaz ne reālā mērogā. Tika izmantots Visuma mērogs Kavendiša skala. Tas bija zinātnieka uzvārds, kurš pirmais precīzi izmērīja Zemes masu.

Viņš to izdarīja 1798. gadā, un 113 gadus vēlāk lielais Īzaks Ņūtons (1643-1727) formulēja savu universālās gravitācijas likumu (LGU) 1685. gadā. 189 gadus vēlāk lielais Galilejs pavērsa savu teleskopu pret debesīm. Viņš to izdarīja 1609. gadā. Pārsteidzoši, Henrijs Kavendišs (1731-1810) noteica mūsu planētas masu, pat neizejot no savas mājas.

Patiesībā viņš tik tikko izkļuva no meža. East Cavendish viņš bija nīgrs, drūms un savdabīgs cilvēks, bet lielisks. Teorētiski tas sākas ar Ņūtona LGU, kurā teikts, ka "jebkuri divi ķermeņi, kas tiek uzskatīti par punktu masām, tiek piesaistīti viens otram ar spēku, kas ir tieši atkarīgs no to masām, kas reizinātas ar nezināmas vērtības konstanti, ko mūsdienās sauc par gravitācijas konstanti. .. Šī konstante ir apgriezti proporcionāla Ņūtona attāluma kvadrātam starp tām."

Parasti viņš izmantoja iestatījumu, ko daļēji izstrādāja viņa draugs Džons Mišels. Izcils garīdznieks un saprātīgs ģeologs, viņš nomira, pirms veica eksperimentu, lai noteiktu Zemes blīvumu. No ģeoloģiskā viedokļa šī ir visinteresantākā lieluma secība.  Toreiz Kavendišs nopirka savu aprīkojumu un uzstādīja to vienā no savām Londonas mājām.

Mērogi un konstantes

Ierīce sastāv no divām svina bumbiņām, 30 cm diametrā, piekārts no tērauda rāmja, un divas mazas bumbiņas 5 cm diametrā, kas piekārti pie pirmās bumbas un savienoti viens ar otru ar smalkiem vara vadiem.

Būtībā vērpes svari ir paredzēti, lai izmērītu griešanās kustību, ko stieplēs rada gravitācijas vilkšana uz skriemeļiem, kas notur tos virs ūdens, kad lielās bumbiņas pārvietojas pāri mazajām bumbiņām.

Problēma ir tā, ka gravitācija ir tik maza, ka jebkurš neparedzēts faktors var sagrozīt rezultātus. Tāpēc Cavendish to vada attālināti. Lai pētnieku tuvums netraucētu iekārtu regulēšanai, viņš izmantoja teleskopu, ko uzstādīja ārpus telpas. Viņš to izmantoja, lai nolasītu precīzu skalu, ko apgaismoja šaurs gaismas stars, kas izplūst no telpas ārpuses.

Runa ir par jutību 0,025cm, kas nemaz nav slikti. Ļoti smalks eksperiments. Kā jau bija gaidāms, mazā bumbiņa sāka griezties, to piesaistīja lielākā bumbiņa. Pēc dažiem aprēķiniem Kavendišam izdevās noskaidrot gravitācijas konstantes vērtību no to masām un svārstībām. Šis ir pirmais solis, kam seko Zemes vidējā blīvuma noteikšana un pēc tam Zemes masas noteikšana, lai aprēķinātu gravitācijas konstanti G.

Pateicoties G noteikšanai, bija iespējams aprēķināt Zemes masu. Zinot tā diametru, Zemes pievilkšanas spēku un tuvāko G vērtību, Kavendišs izveidoja šos skaitļus. Rezultāti ir iespaidīgi.

Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par Zemes masu un tās īpašībām.