Почему земля имеет форму шара: какая она на самом деле, факты и исследования |

Содержание

Какая на самом деле форма Земли?

Если вы думаете, что наша планета имеет форму шара, то вы ошибаетесь.

Grazia

Теги:

Evergreen

Приобретают такую форму и каменистые объекты, имеющие, по очень грубым оценкам, хотя бы 600 км в поперечнике и массу как минимум 0,01% от массы нашей планеты. Но дальше начинаются детали и тонкости.

Что влияет на форму небесного тела

Форму планеты Земля определяет несколько факторов. Во-первых, вращение шара Земли создает центробежную силу, причем на экваторе она выше, чем у полюсов. Из-за этой разницы планета оказывается чуть сплюснута и ее диаметр, проходящий через экватор, становится на 43 км больше. Если бы всю ее целиком покрывал бескрайний океан, то он образовывал бы чуть вытянутый эллипсоид, и эта фигура более точно соответствует действительной форме Земли.

Эта 3D-модель истинной формы Земли была подготовлена американскими учёными.

Масса распределена по поверхности нашей планеты не совсем равномерно. Как правило, литосферные плиты материков толще, чем океанические. Высокие горы и глубокие впадины, мощные рудные отложения – все это создает слабые аномалии, участки, в которых гравитационное поле оказывается чуть сильнее или слабее обычного. Гравитационные аномалии обнаруживают по их влиянию на высоту полета спутников, работающих на околоземной орбите. Например, два одинаковых зонда миссии GRACE облетали планету около 15 лет, проходя над каждым участком поверхности раз в месяц и с ювелирной точностью отслеживая расстояние друг до друга. Пролет над любой гравитационной аномалией вызывал небольшие изменения их положения, и собранные при этом данные позволили составить самую детальную карту гравитационного поля Земли и уточнить ее форму.

Так какая же форма у Земли на самом деле?

Такая поверхность называется геоидом — это и есть настоящая форма Земли: в отличие от ровного эллипсоида, его высота в каждом участке определяется точным балансом между центробежной силой и локальной гравитацией.

Гравитация сильно влияет на движение литосферных плит, а потому настоящая форма Земли не идеальный эллипсоид, а геоид.

На фоне размеров всей планеты Земля даже самые крупные детали ее поверхности покажутся совсем крошечными. Например, для Бездны Челленджера (10,9 км ниже уровня моря) отклонение от среднего радиуса Земли составляет всего 0,17%, а для Джомолунгмы (8,8 км) – 0,14%. Тем более незаметны будут аномалии реальной формы Земли — геоида: от эллипса его поверхность отклоняется в пределах от –85 до 106 м. Поэтому 3D-модель, подготовленная учеными американского Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), усилена: аномалии на ней дополнительно выделены. Однако в остальном она полностью опирается на данные GRACE и наглядно демонстрирует непростую форму нашей в целом круглой планеты.

Источник: Популярная Механика

«Почему Земля на всех фотографиях из космоса имеет форму идеального шара, если она имеет форму геоида?» — Яндекс Кью

Экзопланета в форме мяча для регби удивляет астрономов

Художественная концепция экзопланеты в форме мяча для регби WASP-103b. Сильные приливные силы от его звезды вызывают необычную форму планеты. Изображение предоставлено ESA/Бернским университетом.

Планеты круглые, верно? Хотя многие из них слегка сжаты на полюсах (как Земля), все планеты в нашей Солнечной системе в основном представляют собой сферы. То же самое касается многих экзопланет, обнаруженных до сих пор. Но 11 января 2022 года астрономы объявили, что нашли один гигантский мир, который бросает вызов нормам и выглядит как… мяч для регби.

Международная группа исследователей изучила планету странной формы с помощью космического телескопа CHEOPS. Астрономы опубликовали свои рецензируемые результаты в журнале Astronomy & Astrophysics 11 января. Доступны лунные календари

EarthSky 2022! Заказать сейчас. Идем быстро!

Экзопланета в форме мяча для регби, крупнее Юпитера

Планета WASP-103b — гигант, почти в два раза больше Юпитера. Звезда, вокруг которой он вращается, находится в направлении созвездия Геркулеса. Планета также в 1,5 раза тяжелее Юпитера и вращается вокруг своей звезды примерно в 50 раз ближе, чем Земля вокруг нашего Солнца. Он совершает оборот всего за один день! Это означает, что это тип планеты, называемый горячим Юпитером. То есть это газовая планета-гигант, которая вращается близко к своей звезде. И, оказывается, он имеет форму мяча для регби. Он находится на расстоянии 1225 световых лет от Земли и был впервые обнаружен в 2014 году.0003

Космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер» также наблюдали за WASP-103b. Теперь, благодаря дополнительным наблюдениям с CHEOPS, астрономы смогли измерить приливную деформацию планеты. Приливные силы «притягивают» планету так же, как земная луна притягивает океаны нашего мира, вызывая приливы. Для WASP-103b эти силы подозревались, но не подтвердились. Соавтор Янн Алиберт в заявлении сказал:

Из-за большой близости к своей звезде мы уже подозревали, что на планете вызываются очень большие приливы. Но проверить это нам пока не удалось.

Эти сильные приливные силы заставляют планету «вытягиваться» посередине, делая планету скорее продолговатой, чем круглой.

Инфографика с подробным описанием открытия WASP-103b. Он обращается вокруг своей звезды всего за один день и, вероятно, внутри похож на Юпитер. Однако он крупнее, массивнее и горячее Юпитера. Изображение предоставлено ESA/Бернским университетом.

Измерение приливной деформации

Исследователи измерили небольшую, но заметную приливную деформацию планеты. Они сделали это, наблюдая за прохождением планеты перед своей звездой, как видно с Земли. Соавтор Бабатунде Акинсанми, исследователь из Женевского университета, сказал:

После наблюдения нескольких таких так называемых «транзитов» мы смогли измерить деформацию. Невероятно, что мы смогли это сделать; такой анализ делается впервые.

Итак, новые наблюдения говорят ученым о форме планеты. Но они также дают подсказки о внутренней части этого мира. Как это возможно? По сути, исследователи смогли вывести параметр, известный как «число Любви», из кривых транзитного блеска. Этот параметр был назван в честь британского математика Августа Эдварда Хаф Лава. Он предоставляет информацию о том, как масса распределяется внутри планеты. Следовательно, это также может дать подсказки относительно внутренней структуры планеты. Как заметил Акинсанми:

Сопротивление материала деформации зависит от его состава. Мы можем видеть приливы на Земле только в океанах. Каменистая часть не так сильно двигается. Следовательно, измерив, насколько деформирована планета, мы можем определить, какая часть ее состоит из горных пород, газа или воды.

Моника Лендл из Женевского университета является одним из соавторов нового исследования. Изображение предоставлено Фабьеном Скотти/ Женевским университетом/ Бернским университетом.

Похож на Юпитер внутри

Несмотря на разницу в размерах, внутреннее убранство WASP-103b похоже на Юпитер. Соавтор Моника Лендл из Женевского университета сказала:

В принципе, мы ожидаем, что планета с массой в 1,5 раза больше массы Юпитера будет примерно такого же размера. Следовательно, WASP-103b должна быть сильно раздута из-за нагрева соседней звезды и, возможно, других механизмов.

На данный момент результаты дают хорошее представление о форме и внутреннем пространстве планеты, но необходимы дальнейшие наблюдения. Они будут включать наблюдения как CHEOPS, так и недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба. Лендл добавил:

Это улучшит наше понимание этих так называемых «горячих юпитеров» и позволит лучше сравнивать их с планетами-гигантами в Солнечной системе.

Основной научной целью CHEOPS является изучение структуры экзопланет размером от суперземли до Нептуна, которые вращаются вокруг ярких звезд с периодом обращения менее 50 дней. Это первая из трех специализированных миссий Европейского космического агентства (ЕКА) к экзопланетам. Изображение через ESA.

Итог: Международная группа астрономов обнаружила, что одна гигантская экзопланета не похожа ни на одну из виденных ранее. Он примерно в два раза больше Юпитера, а его необычная вытянутая форма делает его похожим на мяч для регби. Он вращается вокруг своей звезды в 50 раз ближе, чем Земля вокруг Солнца.

Источник: Обнаружение приливной деформации WASP-103b на 3 сигма с помощью CHEOPS

Через Бернский университет

Пол Скотт Андерсон

Просмотр статей

Об авторе:

Пол Скотт Андерсон страстно увлекался космосом исследование, которое началось, когда он был ребенком, когда смотрел «Космос» Карла Сагана. В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии. В 2005 году он начал свой блог The Meridiani Journal, который представлял собой хронику исследования планет. В 2015 году блог был переименован в Planetaria. Хотя он интересуется всеми аспектами освоения космоса, его главной страстью является планетарная наука. В 2011 году он начал писать о космосе на фрилансе, а сейчас пишет для AmericaSpace и Futurism (часть Vocal). Он также писал для Universe Today и SpaceFlight Insider, публиковался в The Mars Quarterly и писал дополнительные статьи для известного iOS-приложения Exoplanet для iPhone и iPad.

Почему предметы в космосе имеют такую форму?

Наука и исследования

23.07.2003
29873 просмотров
76 лайков

Нельзя не заметить — космос усеян сферическими формами, от нашей Земли до огромной планеты Юпитер. Почему Природа одержима всем круглым?

Гравитация — это сила, которая удерживает нас на нашей планете, так мощно притягивая нас к ее центру. Он оказывает такое же влияние на все остальное, плавающее в космосе, если оно достаточно велико. Все объекты во Вселенной подвержены собственной силе гравитации. Это одна из фундаментальных сил нашей Вселенной. Для объектов крупнее примерно одной пятой размера Земли гравитация (а не, например, электростатические силы) будет доминирующей силой, определяющей их форму.

Когда гравитация притягивает материю к другой материи, формируется сфера. Почему? Только сфера позволяет каждой точке на своей поверхности находиться на одинаковом расстоянии от центра, так что ни одна часть объекта не может дальше «упасть» к его центру. Гравитация просто продолжает тянуть. Со временем даже самые высокие горы на Земле в конечном итоге будут сровнены под его властью.

Поворотный фонарь

Gaia ЕКА будет изучать огромное количество звезд

Гравитация объектов в нашей Вселенной, таких как Юпитер, не только притягивает материю, но и может искривлять свет. Миссия ESA Gaia, которая должна быть запущена примерно в 2010 году, позволит точно определить положение большого количества звезд. При этом он будет смотреть, как именно искривляется звездный свет, исходящий от далеких звезд, когда он приближается к гигантскому телу с большим гравитационным полем.

Гравитационное искривление наблюдается повсюду, в масштабах от планетарных тел до скоплений галактик. В этом случае изгиб больше, чем можно было бы ожидать от видимой материи, поэтому ученые считают, что присутствует большое количество «темной материи». Темная материя невидима для телескопов, и вы обнаруживаете ее присутствие только по гравитационному эффекту, который она оказывает на проходящие лучи света.

Меньшие объекты в космосе защищены от подавляющей силы гравитации, поэтому мы видим астероиды, похожие на куски щебня. Почему эти тела имеют такую форму? Их форма возникает из-за простой электростатической силы. Когда вы руками сталкиваете миллионы и миллионы песчинок, чтобы строить замки из песка на пляже, это та же самая сила. Сплоченность достаточно сильна до тех пор, пока более мощная сила, подобная большой волне, не придет и не одолеет ее.

Все мыслимые формы?

NGC 6720, туманность Кольцо, очень известная планетарная туманность.

Космический телескоп Хаббл предоставил нам великолепные изображения различной формы в космосе. Возьмем, к примеру, форму туманностей — тех клубящихся облаков газа и пыли, в которых начинают сиять только что зародившиеся звезды.