Nuo neatmenamų laikų žmonės iš prigimties buvo smalsūs. Jis visada stengėsi išmatuoti ir žinoti dalykų ilgį ir dydį, kad sužinotų daugiau apie mūsų planetą. Vienas iš aspektų, kuris visada buvo paslaptis žmonėms, yra žemės spindulys. Kadangi negalime pramušti Žemės plutos ir nukeliauti iki šerdies, turime išmokti įvertinti ir apskaičiuoti planetos spindulį. Kai kurių mokslininkų, sukūrusių modelį šiam ilgiui išmatuoti, dėka buvo įmanoma jį įvertinti vis tiksliau. Be to, saulės radiacija kuri pasiekia Žemę, taip pat yra svarbus aspektas, kai reikia suprasti planetos dinamiką.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, koks yra Žemės spindulys ir kaip jis buvo matuojamas.
Žemės spindulio matavimo problemos
Kaip žinome, nepaisant to, kad technologijos pažengė didžiuliais tempais, mūsų planetoje vis dar yra daug nežinomųjų. Yra daugybė planetos sričių, kurios nėra prieinamos žmonėms. To pavyzdys yra jūros dugnas. Vis dar nėra technologijos, galinčios įveikti vandens slėgį ir nedaug saulės šviesos, esančios jūrų tranšėjose. Tas pats pasakytina apie Žemės centrą. Aprašyta daugybė romanų apie kelionę į Žemės centrą, tačiau mums tai vis dar nepasiekiama. Labiausiai žinau sugebėjo giliai iškasti apie 12 kilometrų. Tai tik pakelia ploną obuolio odą.
Kadangi neįmanoma kasinėti tol, kol nerandame Žemės šerdies, teko ieškoti įvairių metodų, kaip įvertinti Žemės spindulį. Vienas iš pagrindinių trūkumų, dėl kurių negalima kasti iki žemės gylio, yra aukštas storų ir atsparių uolienų sluoksnis. Aukštosios technologijos negali išgręžti visų šių kilometrų gilios uolienos. Kitas trūkumas – temperatūra, kurioje randama Žemės šerdis. O vidinė šerdis yra apie 5000 laipsnių Celsijaus temperatūra. Esant tokiai temperatūrai, nėra nė vieno žmogaus ar mašinos, kuri galėtų atlaikyti šias sąlygas. Pagaliau šiose gelmėse nėra ir deguonies, kuriuo galima kvėpuoti.
Nors yra visos šios problemos, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti Žemės spindulį, žmonės sustojo. Buvo atrasti įvairūs modeliai, leidžiantys įvertinti jo vertę. Pavyzdžiui, galite naudoti seisminės bangos kad būtų galima ištirti vidiniuose Žemės sluoksniuose egzistuojančią kompoziciją. Šie metodai gali netiesiogiai sužinoti žemės drebėjimo gylį. Mes galime sužinoti apie įvairius planetos aspektus, nieko nematydami savo akimis. Tai gali būti naudinga norint suprasti, kaip žemės šerdis ir jos poveikį gamtos reiškiniams.
Plokštės tektonikos teorija ir Eratosthenesas
Plokštės tektonikos teorija labai padėjo suprasti, kaip planeta veikia. Sakoma, kad žemyninė pluta yra padalinta į skirtingas tektonines plokštes, kurios juda nuolat. Poslinkio priežastis yra dėl konvekcijos srovės žemės mantijos. Šį plokščių judėjimą žino žemyno dreifo pavadinimas. Be to, ši teorija yra labai svarbi norint suprasti, kaip elgiasi tektoninės plokštės ir kaip jos yra susijusios su terremotos.
Žemės mantijos konvekcinės srovės atsiranda dėl viduje esančių medžiagų tankių skirtumų. Visa tai galime žinoti įvairių tipų netiesioginių matavimo metodų dėka. Visada ieškojome įvairių metodų, kad rastume išmatavimus viskam. Pirmasis mokslininkas, sugebėjęs išmatuoti Žemės spindulį, buvo Eratosthenesas. Ši priemonė nuo senų laikų visada buvo įtampa.
Tuo metu nebuvo daug technologijų, kad būtų galima išmatuoti Žemės spindulį. Todėl šį pirmąjį metodą sudarė labai elementarūs elementai. Atminkite, kad iki šiol šie elementarūs metodai buvo laikomi revoliucine technologija. Vienas iš svarbiausių elementų, naudojamų matuojant Žemės spindulį, buvo Vasaros saulėgrįža.
Eratostenas paėmė papirusą iš bibliotekos ir pastebėjęs, kad ant jo esantis stulpas neatspindi jokio šešėlio, tai įvyko todėl, kad saulės spinduliai žemės paviršių pataikė visiškai statmenai. Štai kodėl Eratostenas jam buvo įdomu sužinoti, koks yra Žemės spindulys. Žemės spindulį matuoti buvo galima vėliau, kai jis keliavo į Aleksandriją. Čia pakartotumėte eksperimentą ir pamatytumėte, kad šešėlis nuo saulės buvo 7 laipsniai. Po šio matavimo jis suprato, kad skirtumas su kitu Sienoje gyvenusiu šešėliu buvo priežastis žinoti, kad Žemė buvo apvali, o ne plokščia, kaip tuo metu buvo tikima. Tai susiję su įvairių reiškinių, pvz., tų, kuriuos gali sukelti a saulės audra.
Eratostheneso formulė Žemės spinduliui matuoti
Baigęs keletą eksperimentų, jis įgijo keletą šių matavimų patirties. Iš ten jis pradėjo formuluoti keletą teorijų, kurios padėjo išmatuoti Žemės spindulį. Didžioji proceso dalis buvo paremta įverčiais ir išskaičiavimais. Pagrindinis jo išskaičiavimas buvo pagrįstas tuo, kad jei Žemė būtų 360 laipsnių perimetro, viena penkiasdešimtoji dalis būtų 7 laipsniai. Ši viso apskritimo dalis buvo matuojama šešėlyje Aleksandrijoje.
Žinodamas, kad atstumas tarp dviejų Sienos ir Aleksandrijos miestų yra 800 kilometrų, jis sugebėjo tai padaryti Žemės spindulys buvo 6.371 km. Reikia nepamiršti, kad tuo metu, kai skaičiavo Eratosthenesas, buvo gana sudėtinga sugebėti tinkamai atlikti matavimus. Tačiau jis pateikė skaičius, gana artimus šiandien žinomiems.
Šiais laikais yra ir kitų būdų išmatuoti žemės vidų seisminės bangos. Priklausomai nuo medžiagos, iš kurios jis sudarytas, viduje ir atstumo, kuriuo jis yra nuo žemės drebėjimo centro, gylis gali būti žinomas.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie tai, koks yra Žemės spindulys ir kaip jis buvo matuojamas pirmą kartą.