Размер Земли: масса, объем, окружность и диаметр
Как самая большая из планет земной группы, Земля имеет расчетную массу 5,9722 ± 0,0006 × 1024 кг. Его объем также является самым большим из этих планет: 1,08321 × 10¹² км³.
Кроме того, наша планета является самой плотной из планет земной группы, так как состоит из коры, мантии и ядра. Земная кора является самым тонким из этих слоев, в то время как мантия составляет 84% объема Земли и простирается на 2900 км ниже поверхности. Ядро — это компонент, который делает Землю самой плотной. Это единственная планета земного типа с жидким внешним ядром, окружающим твердое, плотное внутреннее ядро.
Средняя плотность Земли составляет 5,514×10 г/см³. Марс, самая маленькая из похожих на Землю планет Солнечной системы, имеет лишь около 70% плотности Земли.
Земля также классифицируется как самая большая из планет земной группы по окружности и диаметру. Экваториальная окружность Земли составляет 40 075,16 км. Между Северным и Южным полюсами она немного меньше — 40 008 км. Диаметр Земли у полюсов равен 12 713,5 км, а у экватора — 12 756,1 км. Для сравнения, самая большая планета Солнечной системы Юпитер имеет диаметр 142 984 км.
Форма Земли
Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма представляет собой сплюснутый сфероид или эллипсоид, а не истинную сферу. Полюса планеты слегка сплющиваются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к увеличению окружности и диаметра.
Экваториальная выпуклость Земли составляет 42,72 км и вызвана вращением планеты и гравитацией. Сама гравитация заставляет планеты и другие небесные тела сжиматься и формироваться в сферу. Это связано с тем, что он притягивает всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (ядру Земли в данном случае).
При вращении планеты сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты двигаться наружу от центра тяжести. Поскольку Земля вращается, центробежная сила максимальна на экваторе, поэтому она вызывает небольшую выпуклость наружу, придавая этой области большую окружность и диаметр.
Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе она незначительна. Наибольшие различия в местном рельефе по всему миру — гора Эверест, самая высокая точка над уровнем моря, 8 848 м, и Марианская впадина, самая низкая точка ниже уровня моря, 10 994 ± 40 м. Эта разница составляет всего около 19 км, что очень незначительно в планетарном масштабе. Учитывая экваториальную выпуклость, самой высокой точкой мира и самым удаленным от центра Земли местом является вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, которая является самой высокой вершиной вблизи экватора. Его высота составляет 6267 м.
Геодезия
Для правильного изучения размеров и формы Земли используется геодезия — отрасль науки, отвечающая за измерение размеров и формы Земли посредством съемок и математических расчетов.
На протяжении всей истории геодезия была важной отраслью науки, поскольку ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель - первый человек, которому приписывают попытку рассчитать размер Земли, и, следовательно, один из первых геодезистов. Затем последовал греческий философ Эратосфен, оценивший окружность Земли в 40 233 км, что лишь немногим больше принятого сегодня измерения.
Чтобы исследовать Землю и использовать геодезию, исследователи часто обращаются к эллипсоиду, геоиду и датуму. Эллипсоид — это теоретическая математическая модель, показывающая гладкое упрощенное представление поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без учета таких факторов, как изменения высоты и формы рельефа. Учитывая реальность земной поверхности, геодезисты используют геоид, модель планеты, построенную на основе среднего глобального уровня моря и, следовательно, учитывающую изменения высоты.
Основой геодезии сегодня являются данные, которые служат ориентирами для глобальных геодезических работ. Сегодня такие технологии, как спутники и системы глобального позиционирования (GPS), позволяют геодезистам и другим ученым проводить чрезвычайно точные измерения поверхности Земли. На самом деле они настолько точны, что предоставляют данные о поверхности Земли с точностью до сантиметра, обеспечивая самые точные измерения размеров и формы Земли.