Μάζα της Γης: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιήγηση ιστορικού διαδραστικά
← Προηγούμενη διαφοράΕπόμενη διαφορά →
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
ΟπτικήΚώδικας wiki
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Ετικέτα: επεξεργασία κώδικα 2017
Ετικέτα: επεξεργασία κώδικα 2017
Γραμμή 136: Γραμμή 136:


== Δείτε επίσης ==
== Δείτε επίσης ==
*[[Ηλιακή μάζα]]
*[[Μάζα του Δία]]


== Αναφορές ==
== Αναφορές ==

Έκδοση από την 12:12, 16 Νοεμβρίου 2018

 Αυτό το λήμμα υπόκειται σε έντονη επεξεργασία αυτή τη στιγμή και για αρκετή ώρα.
Παρακαλούμε, έχετε την ευγένεια να μην επεξεργαστείτε το λήμμα όσο αυτό το μήνυμα είναι ενεργοποιημένο, για να αποφευχθούν συγκρούσεις ταυτόχρονης επεξεργασίας και αλλαγές που πιθανόν μεταβάλλουν τον αρχικό σχεδιασμό του συντάκτη που το επεξεργάζεται.
Θυμηθείτε να αφαιρέσετε το πρότυπο από τη σελίδα, όταν δεν σκοπεύετε να την επεξεργαστείτε για πολλή ώρα ή όταν τελειώσετε τις αλλαγές σας! Η τελευταία επεξεργασία της σελίδας ήταν στις 12:12, 16 Νοεμβρίου 2018 (UTC) (πριν 5 έτη). Παρακαλούμε αφαιρέστε το πρότυπο αν δεν έγινε επεξεργασία της σελίδας για αρκετές ώρες.

Η γήινη μάζα (Πρότυπο:Earth mass, όπου ⊕ είναι το πρότυπο αστρονομικό σύμβολο για τον πλανήτη Γη) είναι  μονάδα μάζας ίση με αυτή της Γης. Η τρέχουσα καλύτερη εκτίμηση για τη μάζα της Γης είναι M⊕ = 5.9722×1024 kg, με μια τυπική αβεβαιότητα των 6×1020 kg (σχετική αβεβαιότητα 10−4).[1] Είναι ισοδύναμη με μια μέση πυκνότητα των 5515 kg⋅m−3.

Η γήινη μάζα είναι μια τυπική μονάδα της μάζας της αστρονομίας που χρησιμοποιείται για να μετρήσει τις μάζες άλλων πλανητών, συμπεριλαμβανομένων βραχωδών επίγειων πλανητών και εξωπλανητών. Μία Ηλιακή μάζα είναι ίση με 333.000 μάζες Γης. Η γήινη μάζα δεν περιλαμβάνει τη μάζα της Σελήνης. Η μάζα της Σελήνης είναι περίπου 1,2% της Γης, έτσι ώστε η μάζα του συστήματος Γη+Σελήνη  είναι κοντά στα 6.0456×1024 kg.

Η περισσότερη από τη μάζα καλύπτεται από σίδηρο και οξυγόνο (32% το καθένα), το μαγνήσιο και το πυρίτιο (15% το καθένα), το ασβέστιο, το αλουμίνιο και το νικέλιο (1,5% το καθένα).

Η ακριβής μέτρηση της γήινης μάζας είναι δύσκολη, όπως είναι ισοδύναμη με τη μέτρηση της σταθεράς της βαρύτητας, η οποία είναι η θεμελιώδης φυσική σταθερά , γνωστή με αρκετή ακρίβεια, λόγω της σχετικής αδυναμίας της βαρυτικής δύναμης. Η μάζα της Γης ήταν η πρώτη που μετρήθηκε με ακρίβεια στο πείραμα Schiehallion τη δεκαετία του 1770 με διαφορά μόλις 1% από το σύγχρονο υπολογισμό στο πείραμα Cavendish του 1798.

Μονάδα μάζας στην αστρονομία

Η μάζα της Γης υπολογίζεται σε:

,

το οποίο μπορεί να εκφράζεται σε όρους της ηλιακής μάζας , όπως:

.

Η αναλογία της γήινης με τη σεληνιακή μάζα έχει μετρηθεί με μεγάλη ακρίβεια. Η τρέχουσα καλύτερη εκτίμηση είναι:Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομαΣφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα

Πίνακας μαζών ουράνιων αντικειμένων σε σχέση με τη μάζα της Γης
Αντικείμενο Γήινη μάζα Πρότυπο:Earth mass Ref
Σελήνη 6998123000371000000♠0.0123000371(4) [2]
Ήλιο 7005332946048700000♠332946.0487±0.0007
Ερμής 0.0553 [3]
Αφροδίτη 0.815
Γη 1 Εξ ορισμού
Άρη 0,107
Δίας 317,8
Κρόνος 95,2
Ουρανός 14,5
Ποσειδώνας 17,1
Gliese 667 Cc 3,8 [4]
Κέπλερ-442b 1,0 – 8,2 [5]
Ο δορυφόρος LAGEOS χρησιμοποιήθηκε για να μετρηθεί με ακρίβεια η βαρύτητα της Γης, και ως εκ τούτου, η μάζα της.



Σύνθεση

Η πυκνότητα της Γης ποικίλλει σημαντικά μεταξύ των τιμών από 2700 kg⋅m−3 στον άνω γήινο φλοιό μέχρι 13000 kg⋅m−3 στο εσωτερικό του πυρήνα. Ο πυρήνας της Γης, αντιπροσωπεύει το 15% του όγκου της Γης  αλλά περισσότερο από το 30% της μάζας, ο μανδύας το 84% του όγκου και το 70% της μάζας, ενώ η γήινος φλοιός αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1% της μάζας.[6] Περίπου το 90% της μάζας της Γης αποτελείται από κράματα  σιδήρου νικελίου (95% σίδηρος) και στον πυρήνα (30%), και διοξείδια του πυριτίου (περίπου 33%) και οξείδιο του μαγνησίου ( 27%) στον μανδύα και τον φλοιό. Υπάρχουν επίσης από οξείδιο του σιδήρου  (5%), οξείδιο αλουμινίου (3%) και οξείδιο του ασβεστίου (2%),[7] εκτός από τις πολυάριθμα ιχνοστοιχεία (σε στοιχειώδεις όρους: σίδηρος και οξυγόνο  32% το κάθε ένα, μαγνήσιο και πυρίτιο περίπου 15% το κάθε ένα, ασβέστιο, αλουμίνιο και νικέλιο 1,5% το καθένα.Ο Άνθρακας υπολογίζεται στο 0,03%, το νερό στο 0,02%, και η ατμόσφαιρα  στο ένα εκατομμυριοστό[8]

Η ιστορία της μέτρησης

Εκκρεμή χρησιμοποιείται σε Mendenhall gravimeter συσκευές, από το 1897 επιστημονικό περιοδικό. Το φορητό gravimeter αναπτύχθηκε στο 1890 από τον Thomas C. Mendenhall την προϋπόθεση ότι η πιο ακριβή σε σχέση μετρήσεις από το τοπικό βαρυτικό πεδίο της Γης.

Η μάζα της Γης μετριέται έμμεσα με τον προσδιορισμό και άλλες ποσότητες της Γης όπως η πυκνότητα, η βαρύτητα, ή βαρυτική σταθερά. Η πρώτη μέτρηση στη δεκαετία του 1770 (πείραμα Schiehallion) είχε ως αποτέλεσμα μια τιμή περίπου  20% χαμηλότερη. Το πείραμα Cavendish του 1798 βρήκε τη σωστή τιμή με προσέγγιση 1%. Η αβεβαιότητα μειώθηκε σε περίπου στο 0,2% το 1890,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα 0,1% από το 1930,Σφάλμα αναφοράς: Η αρχική ετικέτα <ref> έχει κακή μορφή ή έχει κακό όνομα και 0,01% (10−4) από το 2000. Το σχήμα της Γης έχει γίνει γνωστό για να είναι καλύτερα από τέσσερα σημαντικά ψηφία από το 1960 (WGS66), έτσι ώστε από εκείνη τη στιγμή, η αβεβαιότητα της γήινης μάζας καθορίζεται ουσιαστικά από την αβεβαιότητα στη μέτρηση της βαρύτητας σταθεράς της παγκόσμιας έλξης .









5.9722(6)×1024 kg

Διακύμανση

Η μάζα της Γης είναι μεταβαλλόμενη, με κέρδη και  απώλειες, λόγω της προσαύξησης της από μικρομετεωρίτες και κοσμική σκόνη  και απώλεια από υδρογόνο και ήλιο, αντίστοιχα. Το συνδυασμένο αποτέλεσμα είναι η καθαρή απώλεια υλικού, η οποία εκτιμάται σε 5.5×107 kg (54.000 τόνοι) ανά έτος. Το ποσό αυτό είναι 10-17 της συνολικής γήινης μάζας. Το 5.5×107 kg ετήσια καθαρή απώλεια οφείλονται κυρίως σε 100.000 τόνους που χάνονται λόγω της ατμοσφαιρικής διαφυγής, και κατά μέσο όρο 45.000 τόνοι που αποκτούνται από την πτώση σκόνης και τους μετεωρίτες. Αυτή είναι εντός της μάζας αβεβαιότητα 0,01% (6×1020 kg), έτσι ώστε η εκτιμώμενη αξία της γης, η μάζα του δεν επηρεάζεται από αυτό τον παράγοντα.

Η απώλεια μάζας που οφείλεται στην ατμοσφαιρική διαφυγή αερίων υπολογίζεται περίπου στους 95.000 τόνους υδρογόνου[9] (3 kg/s) και 1.600 τόνους ηλίου ανά έτος.[10] Ο κύριος παράγοντας αύξησης της γήινης  μάζας είναι από πτώσεις υλικών, κοσμική σκόνη, κοσμικές ακτίνες, μετεωρίτες, κομήτες, κ. λπ. είναι οι πιο σημαντικοί παράγοντες για αύξηση της μάζας. Το σύνολο του υλικού υπολογίζεται από 37.000 έως 78.000 τόνους ετησίως.[11][12]

Πρόσθετες αλλαγές στη μάζα οφείλονται σε  ισοδυναμίας μάζας–ενέργειας, αν και αυτές οι αλλαγές είναι σχετικά αμελητέες. Μια άλλη αύξηση της μάζας έχει αποδοθεί στην άνοδο της θερμοκρασίας (υπερθέρμανση του πλανήτη) και υπολογίζεται σε 160 τόνους ανά έτος από το 2016.[13] Επίσης χάνονται 16 τόνοι ανά έτος με τη μορφή περιστροφικής κινητική ενέργειας , εξαιτίας της επιβράδυνσης της περιστροφής της Γης στον εσωτερικό πυρήνα.[εκκρεμεί παραπομπή] Αυτή η ενέργεια μεταφέρεται η σε ενέργεια περιστροφής του ηλιακού συστήματος, και η τάση αυτή θα μπορούσε επίσης να είναι αναστρέψιμη, όπως η ταχύτητα περιστροφής έχει αποδειχθεί ότι παρουσιάζει διακυμάνσεις με την πάροδο δεκαετιών.[14] Απώλεια μάζας λόγω της πυρηνικής σχάσης εκτιμάται ότι ανέρχεται σε 16 τόνους ανά έτος.[αμφίβολο – συζήτηση]

Επιπλέον απώλεια υπάρχει λόγω εκτόξευσης διαστημόπλοιων σε τροχιές, έχει υπολογιστεί σε 65 τόνους ανά έτος από τα μέσα του 20ου αιώνα. Η Γη έχασε περίπου 3473 τόνους στα πρώτα 53 χρόνια της διαστημικής εποχής, αλλά η τάση σήμερα μειώνεται.[15]

Δείτε επίσης

Αναφορές

  1. ↑ "2016 Selected Astronomical Constants" in The Astronomical Almanac Online, USNO–UKHO, http://asa.usno.navy.mil/ 
  2. ↑ Pitjeva, E.V.; Standish, E.M. (2009-04-01). «Proposals for the masses of the three largest asteroids, the Moon-Earth mass ratio and the Astronomical Unit». Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 103 (4): 365–372. doi:10.1007/s10569-009-9203-8. Bibcode: 2009CeMDA.103..365P. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10569-009-9203-8. Ανακτήθηκε στις 2016-02-12. 
  3. ↑ «Planetary Fact Sheet – Ratio to Earth». nssdc.gsfc.nasa.gov. Ανακτήθηκε στις 12 Φεβρουαρίου 2016. 
  4. ↑ «The Habitable Exoplanets Catalog – Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo». 
  5. ↑ «HEC: Data of Potential Habitable Worlds». 
  6. ↑ See structure of the Earth: inner core volume 0.7%, density 12,600–13,000, mass c. 1.6%; outer core vol. 14.4%, density 9,900–12,200 mass c. 28.7–31.7%. Hazlett, James S.; Monroe, Reed; Wicander, Richard (2006). Physical geology : exploring the earth (6. ed.). Belmont: Thomson. p. 346.
  7. ↑ Jackson, Ian (1998). The Earth's Mantle - Composition, Structure, and Evolution. Cambridge University Press. pp. 311–378.
  8. ↑ The hydrosphere (Earth's oceans) account for about 0.02% 2.3×10−4 of total mass, Carbon for about 0.03% of the crust, or 3×10−6 of total mass, Earth's atmosphere for about 8.6×10−7 of total mass. Biomass is estimated at 10−10 (5.5×1014 kg, see Bar-On, Yinon M.; Phillips, Rob; Milo, Ron. "The biomass distribution on Earth" Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 2018).
  9. ↑ «Fantasy and Science Fiction: Science by Pat Murphy & Paul Doherty». 
  10. ↑ «Earth Loses 50,000 Tonnes of Mass Every Year». SciTech Daily. 
  11. ↑ "Spacecraft Measurements of the Cosmic Dust Flux", Herbert A. Zook. doi:10.1007/978-1-4419-8694-8_5
  12. ↑ Carter, Lynn. «How many meteorites hit Earth each year?». Ask an Astronomer. The Curious Team, Cornell University. Ανακτήθηκε στις 6 Φεβρουαρίου 2016. 
  13. ↑ McDonald, Charlotte (31 Ιανουαρίου 2012). «Who, What, Why: Is the Earth getting lighter?». BBC Magazine. BBC News. Ανακτήθηκε στις 9 Φεβρουαρίου 2016. 
  14. ↑ Tkalčić, Hrvoje; Young, Mallory; Bodin, Thomas; Ngo, Silvie; Sambridge, Malcolm (12 May 2013). «The shuffling rotation of the Earth’s inner core revealed by earthquake doublets». Nature Geoscience 6: 497–502. doi:10.1038/ngeo1813. Bibcode: 2013NatGe...6..497T. 
  15. ↑ Saxena, Shivam; Chandra, Mahesh (May 2013). «Loss in Earth Mass due to Extraterrestrial Space Exploration Missions». International Journal of Scientific and Research Publications 3 (5): 1. http://www.ijsrp.org/research-paper-0513.php?rp=P171213. Ανακτήθηκε στις 9 February 2016. 
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Μάζα_της_Γης&oldid=7297353"