รูปร่างที่แท้จริงของโลก

ทั้งในหนังสือเรียนและภาพมนุษย์เวลา โลกของเราปรากฏเป็นรูปทรงกลม อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทั้งหมด เดอะ รูปร่างที่แท้จริงของโลก แตกต่างกัน หลายคนสงสัยว่ารูปร่างที่แท้จริงของโลกคืออะไร

ด้วยเหตุผลนี้ เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณว่ารูปร่างที่แท้จริงของโลกคืออะไร ลักษณะเฉพาะของมัน และทำไมมันถึงถูกวาดในลักษณะนั้น

รูปร่างที่แท้จริงของโลก

แม้ว่ามันอาจจะดูน่าแปลกใจ แต่โลกไม่ได้กลมอย่างสมบูรณ์ แต่ค่อนข้างแบนที่ขั้วโลกและโป่งออกที่เส้นศูนย์สูตร รูปร่างนี้เรียกว่า geoid และเกิดจากปัจจัยหลายอย่างรวมกันเช่น การหมุนรอบตัวเองของโลกในแกนของตัวเอง แรงโน้มถ่วง และการกระจายตัวของมวลโลก กล่าวอีกนัยหนึ่ง รูปร่างของโลกได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงและการกระจายมวลของมันเอง

เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ได้ดีขึ้น ลองจินตนาการว่าโลกเป็นลูกบอลดินน้ำมันที่หมุนอยู่บนแกนของมันเอง เนื่องจากแรงของการหมุน ดินเหนียวจะเคลื่อนออกไปด้านนอกที่เส้นศูนย์สูตร ในขณะที่ขั้วโลกจะแผ่ออกเล็กน้อย

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าโลกจะไม่กลมอย่างสมบูรณ์ รูปร่างของมันคล้ายกับทรงกลมที่ไม่สมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้จึงเชื่อกันมานานหลายปีว่าโลกเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ จนกระทั่งเมื่อไม่กี่ศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษารูปร่างของโลกอย่างละเอียดมากขึ้น และค้นพบว่ามันแบนที่ขั้วโลกและโป่งออกที่เส้นศูนย์สูตร

การค้นพบใหม่

มวลที่ประกอบกันเป็นโลกไม่เท่ากัน ความแตกต่างถูกทำเครื่องหมายด้วยแผ่นน้ำแข็งที่หนาขึ้นหรือบางลง การไหลของน้ำใต้ดิน การไหลของหินหนืดช้าที่ระดับความลึก และตัวแปรทางภูมิศาสตร์อีกมากมาย เนื่องจากมวลไม่เท่ากัน สนามโน้มถ่วงจึงไม่สม่ำเสมอเช่นกัน ความแตกต่างมีขนาดเล็กมาก น้อยกว่า 1% ระหว่างจุดที่สูงที่สุด. การวัดที่ครอบคลุมดำเนินการโดยภารกิจของนาซาที่ตั้งชื่อตามผู้หญิงคนหนึ่ง เกรซ (ภาษาสเปนสำหรับการกู้แรงโน้มถ่วงและการทดลองสภาพภูมิอากาศ) ผลงานชิ้นแรกของ GRACE คือแผนที่ที่เกินจริงของสนามโน้มถ่วงที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโลก นั่นคือทรงกลมสีที่จมลึกลงไปในอินเดีย

รูปร่างที่แท้จริงของโลกคล้ายกับมันฝรั่ง European Space Agency (ESA) แสดงให้เราเห็นว่าแผนที่แรงโน้มถ่วงของโลกจะมีลักษณะอย่างไรในการจำลองวิดีโอ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาอาศัยข้อมูลที่รวบรวมจาก Gravity Field และ Steady State Ocean Circulation Explorer (GOCE) นี่คือยานสำรวจ Arrowhead ยาว XNUMX เมตรของ ESA ซึ่งโคจรรอบโลกในระดับต่ำมาเกือบสองปีแล้ว หน้าที่หลักของมันคือการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เพื่อวิเคราะห์ว่ามันทำงานอย่างไรในระดับโลก

ตามที่อธิบายโดยทีมวิจัยที่รับผิดชอบ GOCE โลกเป็น geoid จริงๆ. คุณสามารถพูดได้ว่าโลกของเรามีพื้นผิวที่ถ้าคุณวางหินอ่อนไว้ที่ใดก็ได้ มันก็จะอยู่ที่นั่นแทนที่จะกลิ้งไปมา คำจำกัดความอีกประการหนึ่ง ซึ่งอาจจะแม่นยำกว่า แม้ว่าจะเป็นทางเทคนิคมากกว่า ก็คือรูปร่างของ geoid คือบริเวณทั้งหมดที่มีสนามโน้มถ่วงอยู่ในแนวตั้ง ถ้าเราสามารถเดินบนพื้นที่ขนาดใหญ่บน geoid ได้ เราจะเห็นว่าแรงโน้มถ่วงจะชี้ตรงลงมาเสมอ แม้ว่าน้ำหนักของมันจะไม่จำเป็นต้องเท่ากันทุกจุด แรงโน้มถ่วงไม่เหมือนกันทุกที่

โดยทั่วไป มีความเข้าใจผิดเกี่ยวกับแนวคิดแคลคูลัสหลายตัวแปรสองแบบที่มักสับสน: สนามเวกเตอร์และศักยภาพของมัน. ในกรณีนี้ สนามเวกเตอร์คือสนามโน้มถ่วงและพลังงานศักย์คือพลังงานศักย์โน้มถ่วง หลังสามารถตีความได้ว่าเป็นพลังงานความโน้มถ่วงในหน่วยของมวล ดังนั้น แม้ว่าสนามโน้มถ่วงจะไม่แปรผันตามพื้นที่ใดๆ ของจีออยด์ กล่าวคือ มันจะดึงไปในทิศทางเดียวกันเสมอ แต่ศักย์โน้มถ่วงอาจแปรผันได้ ด้วยวิธีนี้ น้ำหนักของคุณอาจแตกต่างกันเล็กน้อยจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

แรงโน้มถ่วงไม่เท่ากันทั่วโลก

โลกเป็น geoid ด้วยเหตุผลหลายประการ หนึ่งในนั้นคือสิ่งที่บอกเราว่าเสาแบนด้วยแรงเหวี่ยง แต่ที่เราได้เห็น โลกไม่ได้เป็นทรงรีที่สมบูรณ์แบบเช่นกัน เนื่องจากลักษณะพื้นผิวที่แตกต่างกันเป็นลูกคลื่น

ภูเขาและหุบเขาเป็นหินที่ก่อตัวเป็นรูปทรงอสมมาตรโดยมีแรงขับตรงสองทาง ประการแรกคือการกระจายมวลที่ไม่สม่ำเสมอส่งผลต่อแรงโน้มถ่วง อย่างที่สองคือ มันเปลี่ยนโลกให้กลายเป็นทรงกลมที่กระจายอย่างไม่สมมาตร นั่นคือมันเปลี่ยนโลกให้เป็นจีออยด์

อีกปัจจัยหนึ่งที่ถูกมองข้ามเมื่อพิจารณารูปร่างของโลกก็คือพื้นผิวโลกส่วนใหญ่ปกคลุมด้วยน้ำ แม้ว่าเราจะไม่เข้าใจก้นทะเลอย่างถ่องแท้ แต่เราก็รู้ว่ามันถูกสร้างขึ้นจากธรณีสัณฐานเช่นกัน นอกจากนี้ มหาสมุทรยังไม่เท่ากัน และแม้ว่า "ระดับน้ำทะเล" จะเป็นที่รู้จักว่าเป็นมาตรวัดที่แม่นยำสำหรับทุกภูมิภาค ระดับน้ำไม่เท่ากันทั่วโลกเพราะความเค็มไม่เท่ากันในทุกมหาสมุทร

จีออยด์ของโลกไม่ใช่รูปร่างที่แท้จริงของโลกเรา และมันจะเป็นอย่างไรหากเราเอามหาสมุทรออกไป มันเป็นตัวแทนของพื้นผิวโลกที่มีศักย์เท่ากัน หรือพื้นผิวเดียวกันที่มีแรงโน้มถ่วงอยู่ในแนวดิ่งในทุกจุด (ซึ่งเป็นสาเหตุที่หินอ่อนไม่กลิ้งเพราะมันประสบแต่ความเร่งที่ลดลง) โดยไม่ขึ้นกับปัจจัยอื่นๆ

สิ่งสำคัญที่สุดคือ ในภาพถ่ายจากการศึกษารูปร่างที่แท้จริงของโลก หุบเขาและเนินเขาจะเกินจริง (ความสูงหรือความลึก) ถึง 7000 เท่าเมื่อเทียบกับความเป็นจริง ความแตกต่างระหว่างจุดสูงสุด (เอเวอเรสต์ 8.848 เมตร) และจุดต่ำสุด (เดดซี -429 เมตร) มีความแตกต่างอย่างมาก จีออยด์มีความแตกต่างตั้งแต่ -106 ถึง 85 เมตร โดยมีความไม่สม่ำเสมอเพียง 200 เมตร

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปร่างที่แท้จริงของโลกและลักษณะของมันได้