Masa Ziemi

Nasza planeta Ziemia była badana i badana przez naukowców na przestrzeni dziejów. Jedną z najbardziej uderzających rzeczy na naszej planecie jest masa ziemi. Ponieważ jest to coś, czego nie można zmierzyć bezpośrednio, konieczne są różne metody pomiaru pośredniego.

Z tego powodu zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby opowiedzieć Ci wszystko, co musisz wiedzieć o masie Ziemi, w jaki sposób byli w stanie ją obliczyć i jakie ma cechy.

Planeta Ziemia i jej charakterystyka

Jest to trzecia planeta Układu Słonecznego, zaczynając od Słońca, pomiędzy Wenus a Marsem. Zgodnie z naszą obecną wiedzą jest to jedyna w całym Układzie Słonecznym, w której znajduje się życie. Jego nazwa pochodzi od łacińskiego Terra, rzymskiego boga, starożytnego greckiego odpowiednika Gai, kojarzonego z płodnością i płodnością. Często nazywana jest Tellus mater lub Terra mater (Matka Ziemia), ponieważ wszystkie żywe istoty pochodzą z jej łona.

Od czasów starożytnych ludzie marzyli o odkryciu granic ziemi i zbadaniu wszystkich zakątków ziemi. Starożytne kultury wierzyły, że jest nieskończony, w przeciwnym razie może spaść w otchłań. Nawet dzisiaj są ludzie, którzy upierają się, że ziemia jest płaska, że ​​jest pusta i inne teorie spiskowe.

Jednak Dzięki nauce i technologii mamy teraz piękne obrazy naszej planety. Wiemy też, jak zbudowane są jego wewnętrzne warstwy i co było, zanim na jego powierzchni pojawili się ludzie.

Pochodzenie i formacja

Ziemia powstała około 4550 miliarda lat temu. z materiału, z którego składa się reszta Układu Słonecznego, początkowo jako gwiezdny obłok gazu i kosmicznego pyłu. Powstanie planety zajęło 10 do 20 milionów lat, a wokół niej gromadziły się chmury gazu, gdy jej powierzchnia ochładzała się i tworzyła dzisiejszą atmosferę.

Ostatecznie, poprzez przedłużoną aktywność sejsmiczną, prawdopodobnie z powodu ciągłego oddziaływania meteorów, Ziemia posiada niezbędne elementy i warunki fizyczne niezbędne do pojawienia się wody w stanie ciekłym.

Dzięki temu może rozpocząć się cykl hydrologiczny, pomagając planecie szybciej schłodzić się do poziomu, na którym może rozpocząć się życie. Z biegiem czasu obfitość wody w stanie ciekłym na powierzchni powoduje, że nasza planeta wydaje się niebieska, gdy patrzy się z kosmosu.

Masa Ziemi

Ziemia jest piątą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym i jedyną zdolną do podtrzymania życia. Jest kulisty z lekko spłaszczonymi biegunami i średnicą 12.756 6.378,1 km na wysokości równikowej (promień XNUMX km na równiku). Posiadać masa 5,9736 x 10²⁴ kg i gęstości 5,515 g/cm3, najwyższy w Układzie Słonecznym. Ma również przyspieszenie grawitacyjne 9,780327 m/s2.

Podobnie jak inne planety wewnętrzne, takie jak Mars i Merkury, Ziemia jest planetą skalistą o stałej powierzchni i rdzeniu z ciekłego metalu (ze względu na ciepło i ciśnienie własnej grawitacji), w przeciwieństwie do innych planet gazowych, takich jak Wenus czy Jowisz. Jego powierzchnia jest podzielona na atmosferę gazową, hydrosferę ciekłą i geosferę stałą.

Jak obliczono masę Ziemi?

Oczywiście nie robi się tego poprzez wprowadzanie planety do równowagi. Przynajmniej nie w prawdziwej skali. Wykorzystano skalę wszechświata skali Cavendisha. Tak nazywał się naukowiec, który jako pierwszy dokładnie zmierzył masę Ziemi.

Zrobił to w 1798 roku, a 113 lat później wielki Izaak Newton (1643-1727) sformułował swoje Prawo Uniwersalnego Grawitacji (LGU) w 1685 roku. 189 lat później wielki Galileusz skierował swój teleskop na niebo. Zrobił to w 1609 roku. Co zaskakujące, Henry Cavendish (1731-1810) określił masę naszej planety nawet nie wychodząc z domu.

Właściwie ledwo udało mu się wydostać z lasu. Wschodni Cavendish był ponurym, ponurym i dziwacznym człowiekiem, ale wspaniałym. Teoretycznie zaczyna się od LGU Newtona, który mówi nam, że „dowolne dwa ciała, uważane za masy punktowe, są przyciągane do siebie siłą, która zależy bezpośrednio od ich mas pomnożonych przez stałą o nieznanej wartości, znaną dziś jako stała grawitacyjna ... Ta stała jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości Newtona między nimi.”

Z reguły używał zestawu zaprojektowanego częściowo przez jego przyjaciela Johna Michella. Genialny duchowny i wnikliwy geolog, zmarł przed przeprowadzeniem eksperymentu mającego na celu określenie gęstości Ziemi. Z geologicznego punktu widzenia jest to najciekawszy rząd wielkości.  To właśnie wtedy Cavendish kupił swój sprzęt i zainstalował go w jednym ze swoich londyńskich domów.

Skale i stałe

Urządzenie składa się z dwóch ołowianych kulek, o średnicy 30 cm, zawieszony na stalowej ramie i dwóch małych kulach o średnicy 5 cm, zawieszone w pobliżu pierwszej kuli i połączone ze sobą cienkimi miedzianymi drutami.

Zasadniczo wagi skrętne są zaprojektowane do pomiaru ruchu skręcającego wytwarzanego w drutach przez przyciąganie grawitacyjne na kołach pasowych, które utrzymują je na powierzchni, gdy duże kulki poruszają się po małych kulkach.

Problem polega na tym, że grawitacja jest tak mała, że ​​każdy nieprzewidziany czynnik może zniekształcić wyniki. Dlatego Cavendish zarządza nim zdalnie. Aby bliskość badaczy nie przeszkadzała w regulacji sprzętu, użył teleskopu, który zainstalował na zewnątrz pomieszczenia. Użył go do odczytania dokładnej skali, oświetlonej wąską wiązką światła emanującą z zewnątrz pomieszczenia.

Mówimy o czułości rzędu 0,025cm, co wcale nie jest złe. Bardzo subtelny eksperyment. Zgodnie z oczekiwaniami mała kulka zaczęła się kręcić, przyciągnięta przez większą. Po kilku obliczeniach Cavendishowi udało się ustalić wartość stałej grawitacyjnej na podstawie ich mas i oscylacji. Jest to pierwszy krok, po którym następuje wyznaczenie średniej gęstości Ziemi, a następnie wyznaczenie masy Ziemi, aby obliczyć stałą grawitacyjną G.

Dzięki wyznaczeniu G możliwe było obliczenie masy Ziemi. Znając jego średnicę, siłę przyciągania Ziemi i najbliższą wartość G, Cavendish dokonał tych liczb. Wyniki są spektakularne.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom możesz dowiedzieć się więcej o masie Ziemi i jej cechach.