Зовсім не куля: якою є справжня форма Землі

Земля має форму кулі діаметром 12 742 км - але це тільки на перший погляд. Будь-яке небесне тіло достатніх розмірів з часом стає сферичним під дією власної гравітації.

Набувають такої форми і кам'янисті об'єкти, що мають, за дуже грубими оцінками, хоча б 600 км в поперечнику і масу як мінімум 0,01% від маси нашої планети. Але далі починаються деталі і тонкощі. По-перше, обертання Землі створює відцентрову силу, причому на екваторі вона вища, ніж біля полюсів. Через цю різницю планета стає трохи сплюснутою і її діаметр, що проходить через екватор, стає на 43 км більшим. Якби всю її цілком покривав безкрайній океан, то він утворював би трохи витягнутий еліпсоїд, і ця фігура більш точно відповідає дійсній формі Землі. Але це тільки по-перше.


Карта гравітаційного поля Землі

Маса розподілена по поверхні нашої планети не зовсім рівномірно. Як правило, плити літосфери материків товстіші, ніж океанічні. Високі гори і глибокі западини, потужні рудникові відкладення - все це створює слабкі аномалії, ділянки, в яких гравітаційне поле виявляється трохи сильнішим чи слабшим, ніж звичайно. Гравітаційні аномалії виявляють по їхньому впливу на висоту польоту супутників, що працюють на навколоземній орбіті.

Наприклад, два однакових зонди місії GRACE облітали планету близько 15 років, проходячи над кожною ділянкою поверхні раз на місяць і з ювелірною точністю відстежуючи відстань один до одного. Політ над будь-якою гравітаційною аномалією викликав невеликі зміни їхнього положення, і зібрані при цьому дані дозволили скласти найдетальнішу карту гравітаційного поля Землі і уточнити її форму. Така поверхня називається геоїд: на відміну від рівного еліпсоїда його висота в кожній ділянці визначається точним балансом між відцентровою силою і локальною гравітацією.



На тлі розмірів всієї планети навіть найбільші деталі її поверхні здаються зовсім крихітними. Наприклад, для Безодні Челленджера (10,9 км нижче рівня моря) відхилення від середнього радіуса Землі становить всього 0,17%, а для Джомолунгми (8,8 км) - 0,14%. Тим більше непомітними будуть аномалії форми геоїда: від еліпса його поверхня відхиляється в межах від -85 до 106 м. Тому 3D-модель, підготовлена ​​вченими американського Національного управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA), посилена: аномалії на ній додатково виділені. Однак в іншому вона повністю спирається на дані GRACE і наочно демонструє непросту форму нашої в цілому круглої планети.

---

© за матеріалами