גיאודזיה וגודל כדור הארץ וצורתו

כדור הארץ, עם מרחק ממוצע של 92,955,820 מייל (149,597,890 ק"מ) מהשמש, הוא כוכב הלכת השלישי ואחד מכוכבי הלכת הייחודיים ביותר במערכת השמש. זה נוצר לפני 4.5 עד 4.6 מיליארד שנים והוא הכוכב היחיד שידוע כי הוא מקיים חיים. הסיבה לכך היא גורמים כמו ההרכב האטמוספרי ותכונותיהם הפיזיות כמו נוכחות מים מעל 70.8% מכוכב הלכת מאפשרים לחיים לשגשג.

כדור הארץ הוא גם ייחודי מכיוון שהוא הגדול ביותר בכוכבי הלכת היבשתיים (כזה שיש לו שכבת סלעים דקה על פני השטח לעומת אלה המורכבים ברובם מגזים כמו צדק או שבתאי) על בסיס המסה, הצפיפות והקוטר שלו. כדור הארץ הוא גם הכוכב החמישי בגודלו בכללותו מערכת השמש.

כגדול כוכבי הלכת היבשתיים, לכדור הארץ יש מסה מוערכת של 5.9736 × 10²⁴ ק"ג. נפחו הוא גם הגדול מבין כוכבי הלכת הללו בגודל 108.321 × 10¹⁰קמ³.

בנוסף, כדור הארץ הוא הצפוף ביותר של כוכבי לכת יבשתיים כפי שהוא מורכב מקרום, מעטפה וליבה. קרום כדור הארץ הוא הדק ביותר בשכבות אלה בעוד שהמעטה מהווה 84% מנפח כדור הארץ ומשתרעת על פני השטח 1,800 מיילים (2,900 ק"מ). עם זאת, מה שהופך את כדור הארץ לצפוף של כוכבי לכת אלה הוא ליבתו. זהו כוכב הלכת היחידי היחיד עם ליבה חיצונית נוזלית המקיפה ליבה פנימית צפופה. הצפיפות הממוצעת של כדור הארץ היא 5515 × 10 ק"ג / מ

כדור הארץ מסווג כגדול מכוכבי הלכת היבשתיים על פי היקפו וקוטרו. בקו המשווה, היקף כדור הארץ הוא 24,901.55 מייל (40,075.16 km). הוא קטן מעט יותר בין הקוטב הצפוני והדרומי בגובה 40,008 ק"מ. קוטר כדור הארץ בקטבים הוא 7,899.80 מיילים (12,713.5 ק"מ) בעוד שהוא 7,926.28 מיילים (12,756.1 ק"מ) בקו המשווה. לשם השוואה, לכוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש של כדור הארץ, יופיטר, קוטר של 88,846 מייל (142,984 km).

היקף כדור הארץ וקוטרו שונים זה מזה מכיוון שצורתו מסווגת כדורת כדורית או אליפסואידית, במקום כדור אמיתי. המשמעות היא שבמקום להיות בעל היקף שווה בכל האזורים, הקטבים מעוכים, וכתוצאה מכך בליטה בקו המשווה, וכך היקף וקוטר גדולים יותר שם.

התפיחה המשוונית בקו המשווה של כדור הארץ נמדדת בגובה 42.52 ק"מ (26.5 מיילים) והיא נגרמת על ידי סיבוב וכוכב הכוכב. כוח משיכה עצמה גורמת לכוכבי לכת וגופים שמימיים אחרים להתכווץ ויוצרים כדור. הסיבה לכך היא שהיא מושכת את כל מסת האובייקט קרוב ככל האפשר למרכז הכובד (ליבת כדור הארץ במקרה זה).

מכיוון שכדור הארץ מסתובב, כדור זה מעוות על ידי הכוח הצנטריפוגלי. זה הכוח שגורם לחפצים לנוע החוצה ממרכז הכובד. לכן, כאשר כדור הארץ מסתובב, הכוח הצנטריפוגלי הוא הגדול ביותר בקו המשווה ולכן הוא גורם לתפיחה קלה כלפי חוץ שם, ומעניק לאזור זה היקף וקוטר גדולים יותר.

הטופוגרפיה המקומית ממלאת גם תפקיד בצורת כדור הארץ, אך בקנה מידה עולמי, תפקידה הוא קטן מאוד. ההבדלים הגדולים ביותר בטופוגרפיה המקומית ברחבי העולם הם הר האוורסט, ה הנקודה הגבוהה ביותר מעל פני הים בגובה 8,850 מ ', ותעלת מריאנה, הנקודה הנמוכה ביותר מתחת לפני הים בגובה 10,924 מ'. ההבדל הזה הוא רק עניין של כ- 19 ק"מ, וזה די מינורי בסך הכל. אם מתייחסים לתפיחה המשוונית, הנקודה הגבוהה ביותר בעולם והמקום הכי רחוק מ מרכז כדור הארץ הוא פסגתו של הר הגעש צ'ימבורזו באקוודור מכיוון שהוא הפסגה הגבוהה ביותר הקרובה ביותר קו המשווה. גובהו 6,267 מ '.

כדי להבטיח כי גודל וצורת כדור הארץ נלמדים במדויק, נעשה שימוש בגיאודזיה, ענף מדע האחראי למדידת גודל וצורת כדור הארץ בעזרת סקרים וחישובים מתמטיים.

לאורך ההיסטוריה גיאודזיה הייתה ענף משמעותי של המדע כאשר מדענים ופילוסופים קדומים ניסו לקבוע את צורת כדור הארץ. אריסטו הוא האדם הראשון שזוכה בניסיון לחשב את גודל כדור הארץ, ולכן היה גיאודזיסט מוקדם. הפילוסוף היווני Eratosthenes עקב אחריו ויכול היה להעריך את היקף כדור הארץ על 25,000 מיילים, רק מעט יותר גבוה מהמידע המקובל של ימינו.

על מנת לחקור את כדור הארץ ולהשתמש כיום בגיאודזיה, החוקרים מתייחסים לרוב לאליפסואיד, הגיאואידי ו תאריכים. אליפסואיד בתחום זה הוא מודל מתמטי תיאורטי המציג ייצוג חלק ופשטני של פני כדור הארץ. הוא משמש למדידת מרחקים על פני השטח מבלי להידרש לדברים כמו שינויי גובה וצורות יבשה. כדי להסביר את מציאות פני כדור הארץ, משתמשים בגיאודזים בגיאואיד המהווה צורה שנבנית באמצעות פני הים העולמיים הממוצעים וכתוצאה מכך לוקחים בחשבון שינויים בגובה.

הבסיס של כל העבודות הגיאודטיות כיום הוא הנתון. אלה קבוצות נתונים המשמשות כנקודות התייחסות לעבודות מדידות עולמיות. בגיאודזיה ישנם שני תאריכים עיקריים המשמשים לתחבורה וניווט בארה"ב והם מהווים חלק מה מערכת התייחסות מרחבית לאומית.

כיום טכנולוגיה כמו לוויינים ו- מערכות מיקום עולמיות (GPS) מאפשרים לגאודזיסטים ומדענים אחרים לבצע מדידות מדויקות במיוחד של פני כדור הארץ. למעשה, זה כל כך מדויק, הגיאודזיה יכולה לאפשר ניווט עולמי, אך היא גם מאפשרת לחוקרים למדוד קטנים שינויים במשטח כדור הארץ עד למפלס סנטימטר כדי להשיג את המדידות המדויקות ביותר של גודל כדור הארץ צורה.