• Thursday June 27,2019

Deset stvari koje ne znate o Zemlji

Anonim

Potražite, pogledaj dolje, pogledajte, pogledajte okolo.

- Da, može se dogoditi "

Dobar savjet od progresivnog benda sedamdesetih godina. Potražite oko sebe. Osim ako niste jedan od Apollo astronauta, živjeli ste cijeli život u nekoliko stotina kilometara od površine Zemlje. Tamo je cijeli planet ispod nogu, 6, 6 sextillion tona, jedan trilijun kubičnih kilometara od njega. Ali koliko dobro to znaš?

Slijedi deset činjenica o Zemlji - drugi u nizu deset stvari koje ne znate (prvi je bio na Mliječnom putu). Neke stvari koje sam već poznavao (a vjerojatno i vi), neke od njih imam ideje i morale su provoditi neka istraživanja kako bi ih provjeravala, a drugima koje sam potpuno sastavio. Čekati! Ne! Šalim. Oni su svi stvarni. Ali koliko ih znate? Budi iskren.

1) Zemlja je glađa od bilijarne lopte.

Možda ste čuli ovu izjavu: ako je Zemlja smanjena na veličinu bilance, to bi zapravo bilo glatko od jednog. Kad sam bio u trećem razredu, moj učitelj je rekao košarku, ali to je isti koncept. Ali je li to istina? Da vidimo. Ušutkajte se, tu je malo matematike (kao, doista malo).

U redu, prvo, kako glatko kugla za biljar? Prema World Pool-Billiard Associationu, bazenska kugla promjera 2, 25 inča i ima toleranciju od +/- 0, 005 inča. Drugim riječima, ona ne smije imati jame ili udare visine više od 0, 005 inča. To je prilično glatka. Omjer veličine dopuštenog udara prema veličini lopte je 0.005 / 2.25 = oko 0.002.

Zemlja ima promjer od oko 12.735 kilometara (u prosjeku vidi više u nastavku). Koristeći omjer glatkoće odozgo, Zemlja bi bila prihvatljiva kugla bazena ako nije imala kvrga (planine) ili jame (rovovi) više od 12.735 km x 0.00222 = oko 28 km.

Najviša točka na Zemlji je vrh Mt. Everest, na 8, 85 km. Najdublja točka na Zemlji je marijanska rova ​​na dubini od oko 11 km.

Hej, oni su unutar tolerancija! Tako je nekada urbana legenda ispravna. Ako biste Zemlju spustili na veličinu loptice za biljar, to bi bilo glatko.

Ali hoće li biti dovoljno okrugli da se kvalificira?

2) Zemlja je obloidni sferoid

Zemlja je okrugla! Unatoč uobičajenom znanju, ljudi su znali da je Zemlja sferna prije nekoliko tisuća godina. Eratosteni su čak izračunali opseg do vrlo dobre točnosti!

Ali to nije savršena sfera. To se okreće, i zato što se vrti, izbočuje zbog centrifugalne sile (da, dagnappit, rekao sam centrifugalnim). To je sila koja usmjerava prema van, ista stvar koja vas čini ležanjem udesno kada se okrenete lijevo u automobilu. Budući da se Zemlja okreće, postoji snaga prema van koja je maksimalna na Zemljinom ekvatoru, čineći naš Plava Mramor ispupčen, poput košarke s tipom koji sjedi na njemu. Ova vrsta oblika naziva se oblongo sferoid .

Ako mjerite između sjevernih i južnih motki, promjer Zemlje je 12.713, 6 km. Ako mjerite preko ekvatora, to je 12.756, 2 km, razlika je oko 42, 6 kilometara. Uh oh! To je više od naše tolerancije za biljarski bal. Dakle, Zemlja je dovoljno glatka, ali ne dovoljno okrugla, kako bi se kvalificirala kao biljarski bal.

Nešto neprijatno. Naravno, to je pretpostavka da je tolerancija za kuglu za bilijarna kugla jednaka kao i za jame i kvrge. Web mjesto WPA ne kaže. Valjda neke stvari ostaju misterij.

3) Zemlja nije oblongoid oblika.

Ali nismo učinili. Zemlja je složenija od oblongo sferoida. Mjesec je također vani, a Sunce. Imaju težinu i povlače nas. Pojedinosti su komplicirane (ovdje si ovdje), ali gravitacija (u obliku plime i oseke) podiže izbočine na Zemljinoj površini. Morske mijene imaju amplitudu (visinu) od otprilike metar u vodi, a možda i 30 cm u čvrstu Zemlju. Sunce je masivnije od Mjeseca, ali daleko dalje, pa su njegove plime tek pola visine.

To je mnogo manje od iskrivljenja zbog Zemljine vrtnje, ali to je još uvijek tamo.

Druge sile su također na poslu, uključujući pritisak uzrokovan težinom kontinenata, prevrata zbog tektonskih sila i tako dalje. Zemlja je zapravo malo grubo nered, ali ako biste rekli da je to sfera, nećete biti bliski. Ako ste u ruci držali zemlju veličine loptice za biljar, sumnjam da nećete primijetiti da nije savršena sfera.

Profesionalni igrač u bazenu bio bi siguran. Neću li reći Allisonu Fisheru ako nisi pobijedio.

4) U redu, još jedna površna stvar: Zemlja nije točno usklađena s njegovim geoidom

Ako je Zemlja beskonačno elastična, onda bi ona slobodno reagirala na sve te različite sile i preuzela čudan, iskrivljen oblik zvan geoid . Na primjer, ako je Zemljina površina bila posve iscrpljena vodom (dati joj nekoliko desetljeća), oblik površine bio bi geoid. Ali kontinenti nisu beskrajno duktilni, pa je Zemljina površina samo približno geoidna. Ipak, to je prilično blizu.

Precizna mjerenja Zemljine površine kalibrirana su na ovom geoidu, ali sam geoid je teško mjeriti. Najbolje što možemo učiniti je da ga modelramo pomoću kompliciranih matematičkih funkcija. To je razlog zašto ESA pokreće satelit GOCE (Gravity polje i ravnotežni ocean Circulation Explorer) u narednih nekoliko mjeseci kako bi izravno odredio oblik geoida.

Tko je znao da je samo uzimajući oblik Zemlje bio tako bol?

5) Skakanje u rupu kroz Zemlju je kao da kruži oko njega.

Odrastao sam misleći da ako iskopate rupu kroz Zemlju (za one u SAD-u), završit ćete u Kini. Ispostavilo se da nije točno; u stvari imajte na umu da su SAD i Kina oboje u cijelosti na sjevernoj hemisferi što ga čini nemogućim, pa kao dijete valjda sam bio prilično glup.

To možete dokazati sami s ovim kul, ali inače vrijednim alatima za mapiranje.

Ali što ako si probio rupu kroz Zemlju i skočio? Što bi se dogodilo?

Tamo gdje završi vlastiti rupu kroz Zemlju.

Pa, umrijet ćeš (vidi dolje). Ali, ako ste imali nekakav čarobni materijal koji prekriva zidove vašeg 13.000 km dubine, imat ćete dosta putovanja. Ubrzavate sve do središta, oko 20 minuta da biste došli do njega. Zatim, kad prođete centru, počnete pasti još 20 minuta, usporavajući cijeli put. Dovoljno je stići na površinu, onda ćete opet pasti. Pretpostavljajući da ste evakuirali zrak i nadoknadili Coriolisove snage, ponavljate ponovo i iznova, mnogo na svoj užitak i / ili užas. Zapravo, to će trajati zauvijek, s tobom odskakanje gore-dolje. Nadam se da se ne sjećaš za ručak.

Imajte na umu da ste, kako ste pali, ubrzali sve dolje, ali samo ubrzanje bi se smanjilo dok ste pali: manja je masa između vas i središta Zemlje dok se spuštate, tako da se ubrzanje zbog težine smanjuje prilikom pristupa centar. Međutim, brzina kojom prolazite u sredini je znatna: oko 7, 7 km / s (5 milja na sekundu).

Zapravo, matematika koja pokreće kretanje je ista kao i za objekt koji kruži oko orbita. Potrebno je istu količinu vremena da padne sve do Zemlje i natrag, kao što to radi da orbitira, ako je vaša orbita bila u pravu na Zemljinoj površini (orbiti se usporavaju dok se orbitalni radijus povećava). Čak i čudnije, nije važno gdje prolazi rupa: ravna linija kroz Zemlju s bilo kojeg mjesta na bilo koji drugi (plitki akord, kroz promjer ili bilo što) daje vam isto vrijeme putovanja od 42 minute .

Gravitacija je bizarna. Ali tamo idete. I ako idete uzeti dugo skok, dobro, vaše putovanje može biti malo neugodno.

6) Unutrašnjost Zemlje je vruća zbog utjecaja, skupljanja, raspada i radioaktivnog raspadanja.

Već davno, ti, ja i sve ostalo na Zemlji bili su raspršeni na disku oko Sunca nekoliko milijardi kilometara preko. S vremenom se to skupilo u sićušna tijela zvane planetezimali, poput dinkovitih asteroida. To bi se smack zajedno, a neki će se držati, stvarajući veće tijelo. Na kraju, taj je objekt dobio dovoljno masivne da je njezina gravitacija aktivno privukla više tijela. Kako su to utjecale, oslobađale su svoju energiju gibanja (kinetička energija) kao vrućina, a mlada Zemlja postala je rastaljenom kuglom. Ding! Jedan izvor topline.

Kako se gravitacija povećala, njena je sila pokušavala slomiti Zemlju u kompaktniju kuglu. Kada stisnete objekt, zagrijava se. Ding ding! Drugi izvor topline.

Budući da je Zemlja uglavnom bila tekućina, teške stvari pala su u središte i upaljači su se popeli na vrh. Tako jezgra Zemlje ima puno željeza, nikla, osmijuma i slično. Budući da ove stvari padaju, stvara se toplina (ding ding ding!) Jer se potencijalna energija pretvara u kinetičku energiju koja se pretvara u toplinsku energiju zbog trenja.

I hej, neki od tih teških elemenata su radioaktivni, poput urana. Dok propadaju, oslobađaju toplinu (ding ding ding ding!). To je vjerojatno više od polovice toplote unutar planeta.

Tako je Zemlja vruća iznutra zbog najmanje četiri izvora. Ali to je još uvijek vruće nakon svih ovog vremena jer je kora pristojan izolator. Sprječava učinkovito bježanje topline, pa čak i nakon 4, 55 milijardi godina, unutrašnjost Zemlje je još uvijek neugodno toplo mjesto.

Usput, količina topline koja izlazi iz Zemljine površine zbog unutarnjih izvora je oko 45 trilijuna W. To je oko tri puta ukupna globalna ljudska potrošnja energije. Ako bismo mogli uhvatiti svu tu toplinu i pretvoriti ga 100% učinkovitosti u električnu energiju, to bi doslovno moglo potaknuti cijelo čovječanstvo. Šteta što je nepremostiv ako.

7) Zemlja ima barem pet prirodnih mjeseca. Ali ne stvarno.

Većina ljudi misli da Zemlja ima jedan prirodni mjesec, zbog čega ga nazivamo Mjesec. Ovi ljudi su u pravu. No, postoje još četiri objekta - barem - koji se drže blizu Zemlje u Sunčevom sustavu. Oni zapravo nisu stvarno mjeseca, ali oni su cool.

Najveći se nazivaju Cruithne (izgovara MRPH-mmmph-glug, ili nešto slično). To je oko 5 kilometara preko i ima eliptičnu orbitu koja ga vodi unutar i izvan Sunčeve orbite. Orbitalno razdoblje Cruithnea je gotovo isto kao i Zemlja, a zbog osobitosti orbita to znači da je uvijek na istoj strani Sunca kakav jesmo. Iz naše perspektive čini čudnu orbitu oblika graha, ponekad bliže, ponekad dalje od Zemlje, ali nikad doista daleko.

To je zašto neki ljudi kažu da je to mjesec Zemlje. Ali, to zapravo kruži oko Sunca, pa to nije naš mjesec. Isto vrijedi i za ostala tri otkrivena objekta.

Oh, ti momci ne mogu pogoditi Zemlju. Iako se približavaju nama, više ili manje, njihovi orbiti ne fizički prelaze našu. Tako smo sigurni. Od njih.

8) Zemlja postaje sve masivnija.

Sigurno, nismo sigurni od Cruithnea. Ali prostor je preplavljen detritusom, a Zemlja razbija širok put (zapravo, 125 milijuna četvornih kilometara u području). Dok prolazimo kroz ovaj materijal, akumulira se u prosjeku 20-40 tona dnevno! [Napomena: vaša kilometraža može varirati; ovaj broj je teško odrediti, ali vjerojatno je dobar u faktoru od 2 ili više.] Većina je u obliku čestica prašine koje se upale u atmosferu, ono što nazivamo meteori (ili zvijezde, ali ne "meteor" zvuk više znanstveni?). Oni na kraju pada na zemlju (obično prevoze kapljice kiše) i nagomilavaju. Vjerojatno najčešće prati potoke i rijeke, a zatim otići u oceane.

40 tona na dan može zvučati kao puno, ali to je samo 0.0000000000000000006% mase Zemlje (u slučaju da sam zabranio nula, to je 2 × 10 -26 6 × 10 -21 puta Zemlje masa). Trebalo bi 140.000 milijuna 450.000 trilijuna godina kako bi udvostručili masu Zemlje na taj način, pa opet, možda biste željeli pripremiti ručak. Za godinu dana, to je dovoljno kozmički smeće da popuni šest zgrada uredske zgrade, ako je to ukusnija analogija.

Primijetit ću da i Zemlja gubi masu: atmosfera se istječe zbog brojnih različitih procesa. Ali to je znatno sporiji od brzine akumulacije mase, pa je neto uticaj dobitak mase.

9) Mt. Everest nije najveća planina.

Visina planine može imati stvarnu definiciju, ali mislim da je fer da kažem da ga treba mjeriti od baze do vrha. Mt. Everest se proteže na 8850 metara nadmorske visine, ali ima glavu zbog općeg uzdizanja s Himalaja. Havajski vulkan Mauna Kea je 10.314 metara od stabljike do krme (um, u redu, loša riječ usagement, ali dobit ćete moju točku), pa iako je samo do 4205 metara iznad razine mora, to je veća planina nego Everest.

Osim toga, Mauna Kea ima teleskope na vrhu, tako da ga čini hladnijim.

10) Uništavanje Zemlje je teško.

S obzirom da sam napisao knjigu o uništenju Zemlje desetak različitih načina (dostupna za predbilježbu na amazon.com!), Ispada da je fraza "uništavanje Zemlje" malo pogrešna. Zapravo pišem o brisanju života, što je lako. Fizičko uništavanje Zemlje je teško.

Što bi trebalo da isparava planet? Neka definira isparavanje tako da je puše tako teško da se raspršuje i ne može se sjetiti zbog gravitacije. Koliko bi to trebalo?

Razmislite na ovaj način: uzmite stijenu. Baci ga tako teško da bježi s Zemlje. To traje dosta energije! Učini to opet. I opet. Pare, isperite, ponovite.

kvadrilijun puta, sve dok Zemlja ne nestane. To je puno energije! Ali imamo jednu prednost: svaka stijena koja se riješimo smanjuje malo gravitaciju Zemlje (jer je masa Zemlje manja od mase stijene). Kako se gravitacija smanjuje, lakše se uklanjaju stijene.

Možete izračunati ovu matematiku; koliko je energije potrebno za uklanjanje stijene i istodobno predstavlja smanjenje gravitacije. Ako napravite neke osnovne pretpostavke, potrebno je oko 2 x 10 32 Joule ili 200 milijuna trilijuna trilijuna Joule. To je puno . Za usporedbu, to je ukupna količina energije koju Sun emitira za tjedan dana . Također je oko trilijuna puta destruktivna energija prinosa detonacija svakog nuklearnog oružja na Zemlji.

Ako želite ispariti Zemlju tako što ćete ga nabaviti, bolje ćete imati dosta arsenal i vrijeme na rukama. Ako svaku sekundu otpustite svako nuklearno oružje na planetu, trebalo bi 160.000 godina da Zemlju pretvori u oblak plinova koji širi.

A to je samo ako računate za gravitaciju! Postoje i kemijske veze koje zajedno drže Zemljinu materiju, pa je potrebno još više energije.

Zato Star Wars nije znanstvena fantastika, to je fantazija. Zvijezda smrti ne bi mogla imati moćno oružje. Skladištenje energije sam po sebi malo, čak i za moć Mračne strane.

Čak ni divovski sudari ne mogu isparavati planet. Objekt otprilike veličine Marsa utjecao je na Zemlju prije više od 4, 5 milijarde godina, a izbačeni otpad formirao je Mjesec (ostatak sudara spojio se s Zemljom). Ali zemlja se nije isparavala. Čak i uništavanje cijelog planeta u drugu ne uništava ih!

Naravno, sudar je otopio Zemlju sve do jezgre pa je šteta, znatna. Ali Zemlja je još uvijek u blizini.

Sunce će napokon postati crveni div (Poglavlje 7!), A iako vjerojatno neće pobijediti Zemlju, sigurno će nas ozlijediti. Ali čak i tada, ukupna isparavanja nisu vjerojatna (iako je Merkur osuđen).

Planeti imaju tendenciju da budu čvrsto. Dobra stvar, također. Živimo na jednom.

Zaključak

Pa, ta vesela sumnja dovela nas je do kraja mog popisa stvari koje ste možda ili možda niste znali o Zemlji. Imala sam puno više. Koliko je atmosfera teška? Što je prosječna masa oblaka? Takve stvari, ali to su deset najboljih. Ako imate više, slobodno ih ostavite u komentarima!

Ali zapamtite glavnu točku ovdje: živite na planetu, a vi možda ne znate sve toliko o tome. Jedini lijek za to je učenje, i to je vođeno čudom. Pitajte i nastavite učiti. I ne zaboravite gledati okolo.

Bodovi:

Izvorne biljarske slike iz Fictures.

Fotografija GOCE ljubaznošću ESA-e.

Cruithne animacija s Wikipedije.

Mt. Everest original od Joea Hastingsa.

Slika Nukem Zemlje stvorena je za moju drugu Q & BA epizodu.


Zanimljivi Članci

Legende "Hobita"

Legende "Hobita"

Kao i mnogi ljudi, slijedim priče o hobitima Floresa, H. floresiensis, s nekim zanimanjem od 2004. I, kao i većina ljudi, nemam osobnu stručnost ili vještinu koja je relevantna za procjenu jesu li ove navodne vrste hominin je nova vrsta (za razliku od patološkog modernog čovjeka). Pa kako ćemo procijeniti novi PLOS ONE članak koji se spušta na stranu da je to nova vrsta? Prvo, m

Buldogs, inbreeding i korelirani odgovor

Buldogs, inbreeding i korelirani odgovor

Posljednji od španjolskih Habsburgovaca New York Times ima dugu stvar, može li se buldog spasiti? U velikoj mjeri riječ je o usporedbi s problemima s čistokrvnim psima. Domaći psi puno su više homozigotni od ljudi. To jest, za njihove dvije genetske kopije oni imaju veću vjerojatnost da pokazuju sličnost od ljudi. To je

Juno na putu prema Jupiteru!

Juno na putu prema Jupiteru!

Vožnja na plamenu vatre iz Atlas V rakete, misija NASA-e Juno pokrenula je u 16:25 UT (12:25 istočnoeuropski vremen) na putu prema Jupiteru. Juno će potrajati 5 godina da dođete do Jupitera, uzimajući 3 milijardu kilometarsku stazu. U listopadu 2013. ponovno će proći Zemlju, koristeći se gravitacijom Zemlje i njegovim gibanjem oko Sunca da ukrade malenu količinu naše energije i pomogne je prema vanjskom Sunčevom sustavu. Odavde će

Naše Sunce svibanj su se preselili iz njegovog galaktičkog rodnog mjesta

Naše Sunce svibanj su se preselili iz njegovog galaktičkog rodnog mjesta

Naše sunce, koje se nalazi 26.000 svjetlosnih godina od središta Mliječne staze, možda je rođeno u nekom drugom dijelu galaksije, a kasnije se doselilo na njegovu trenutnu poziciju, otprilike na pola puta prema vanjskom rubu galaksije. Nova studija prkosi konvencionalnoj mudrosti da zvijezde provode cijeli životni vijek u istoj galaktičkoj regiji, te dovodi u pitanje astronomska teorija da galaksije imaju određene fiksne "naseljive zone" u kojima se vjerojatnije evoluira život. "N

Twitterov najveći hitovi - i najveće Miss

Twitterov najveći hitovi - i najveće Miss

iStockphoto Kao niti jedna društvena medijska platforma od Facebooka, Twitter-a "microblogging " korisnici mogu koristiti za emitiranje 140-znakovnih poruka - uhvatili su fasciniranost svjetskih medija, javnosti, pa čak i rijetkog svijeta slavnih osoba. Iako je broj stvarnih Twittera relativno mali - oko 14 milijuna korisnika, u usporedbi s Facebookom 200 milijuna - rast tog mjesta je bio fenomenalan, a korisnici su u 2008.

Hoće li deklaracija Vatikana o globalnom zatopljenju utjecati na cjelokupnu raspravu o klimatskim promjenama?

Hoće li deklaracija Vatikana o globalnom zatopljenju utjecati na cjelokupnu raspravu o klimatskim promjenama?

Ovo je gostujući post dr. Jamie L. Vernona, znanstvenog istraživača HIV-a i nastojanja za politiku, koji se nedavno preselio u DC kako bi dobio okus akcije Papinska akademija znanosti, Vatikanski nezavisni znanstveni panel, proglasio je da se mora poduzeti globalna akcija o klimatskim promjenama kako bi se izbjegle "ozbiljne i potencijalno nepovratne posljedice globalnog zatopljenja uzrokovane antropogenim emisijama stakleničkih plinova. &q