Geodesi och planetens storlek och form

Jorden, med ett genomsnittligt avstånd på 92 955 820 miles (149,597,890 km) från solen, är den tredje planeten och en av de mest unika planeterna i solsystemet. Det bildades för cirka 4,5 till 4,6 miljarder år sedan och är den enda planeten som är känd för att upprätthålla livet. Detta beror på faktorer som dess atmosfäriska sammansättning och fysiska egenskaper såsom närvaron av vatten över 70,8% av planeten som gör att livet kan frodas.

Jorden är emellertid också unik eftersom den är den största av markplaneterna (en som har ett tunt lager av klippor på ytan i motsats till de som mest består av gaser som Jupiter eller Saturn) baserat på dess massa, densitet och diameter. Jorden är också den femte största planeten i hela solsystemet.

Jordens storlek

Som den största av markplaneterna har jorden en uppskattad massa på 5,9736 × 10²⁴ kg. Dess volym är också den största av dessa planeter vid 108.321 × 10¹⁰km³.

Dessutom är jorden den tätaste av markplaneterna eftersom den består av en skorpa, mantel och kärna. Jordskorpan är den tunnaste av dessa lager medan manteln utgör 84% av jordens volym och sträcker sig 1 800 mil (2 900 km) under ytan. Vad som gör jorden till den tätaste av dessa planeter är emellertid dess kärna. Det är den enda markplaneten med en flytande ytterkärna som omger en solid, tät inre kärna. Jordens genomsnittliga densitet är 5515 × 10 kg / m³. Mars, den minsta av de jordiska planeterna med täthet, är bara cirka 70% lika tät som jorden.

Jorden klassificeras som den största av markplaneterna baserat på dess omkrets och diameter. Vid ekvatorn är jordens omkrets 40.075,16 km. Det är något mindre mellan nord- och södra polerna vid 40 008,82 miles. Jordens diameter vid polerna är 7 799,80 miles (12,713,5 km) medan den är 7 926,28 miles (12,756,1 km) vid ekvatorn. Som jämförelse har den största planeten i Jordens solsystem, Jupiter, en diameter på 88 846 miles (142,984 km).

Jordens form

Jordens omkrets och diameter skiljer sig åt eftersom dess form klassificeras som en avskild sfäroid eller ellipsoid istället för en riktig sfär. Detta innebär att istället för att ha lika omkrets i alla områden, är polerna tvättade, vilket resulterar i en utbuktning vid ekvatorn, och därmed en större omkrets och diameter där.

Ekvatorialbuktningen vid jordens ekvator mäts vid 42,72 km och orsakas av planetens rotation och tyngdkraft. Tyngdkraften gör att planeter och andra himmelkroppar drar sig samman och bildar en sfär. Detta beror på att det drar all föremålets massa så nära tyngdpunkten (jordens kärna i detta fall) som möjligt.

Eftersom jorden roterar är denna sfär förvrängd av centrifugalkraften. Detta är den kraft som får föremål att röra sig utåt från tyngdpunkten. Därför, när jorden roterar, är centrifugalkraften störst vid ekvatorn så att den orsakar en lätt utbuktning där, vilket ger det området en större omkrets och diameter.

Lokal topografi spelar också en roll i jordens form, men på global skala är dess roll mycket liten. De största skillnaderna i lokal topografi över hela världen är Mount Everest, den högsta punkten över havsnivån på 8 850 fot (8 850 m), och Mariana Trench, den lägsta punkten under havsnivån på 10 924 m. Denna skillnad är bara en fråga på 19 km, vilket totalt sett är ganska mindre. Om ekvatorialbuktning beaktas, är världens högsta punkt och platsen som är längst från jordens centrum toppen av vulkanen Chimborazo i Ecuador, eftersom det är den högsta toppen som är närmast ekvatorn. Dess höjd är 2667 ft.

Geodesi

För att säkerställa att jordens storlek och form studeras korrekt, används geodesi, en gren av vetenskap som ansvarar för att mäta jordens storlek och form med undersökningar och matematiska beräkningar..

Genom historien var geodesi en betydande vetenskapsgren då tidiga forskare och filosofer försökte bestämma jordens form. Aristoteles är den första personen som krediterades för att försöka beräkna jordens storlek och var därför en tidig geodesist. Den grekiska filosofen Eratosthenes följde och kunde uppskatta jordens omkrets på 25 000 mil, bara något högre än dagens accepterade mätning.

För att studera jorden och använda geodesi idag hänvisar forskare ofta till ellipsoiden, geoiden och datorna. En ellipsoid inom detta fält är en teoretisk matematisk modell som visar en smidig, förenklad representation av jordens yta. Det används för att mäta avstånd på ytan utan att behöva redogöra för saker som höjdförändringar och landformer. För att redogöra för verkligheten på jordens yta använder geodesister geoiden som är en form som är konstruerad med hjälp av den globala medelhöjden och som ett resultat tar hänsyn till höjdförändringar.

Grunden för allt geodetiskt arbete idag är dock datumet. Detta är uppsättningar av data som fungerar som referenspunkter för ett globalt kartläggningsarbete. I geodesi finns det två huvuddatum som används för transport och navigering i USA och de utgör en del av det nationella rumsliga referenssystemet.

Idag tillåter teknik som satelliter och GPS (GPS) geodesister och andra forskare att göra extremt exakta mätningar av jordens yta. Faktum är att det är så exakt, geodesi kan möjliggöra navigering över hela världen men det gör det också möjligt för forskare att mäta små förändringar i jordytan ner till centimeternivån för att få de mest exakta mätningarna av jordens storlek och form.