כדור הארץ הוא עולם ייחודי שבו מספר אינסופי של מאקרו ומיקרואורגניזמים חיים חיים במקביל. כולם יודעים שכוכב הלכת המיושב היחיד במערכת השמש אינו שייך לקבוצת הגופים הקוסמיים הענקיים. אבל השטח של הגלובוס מרשים.
מה שמייחד אותו הוא העובדה שהוא כעת כוכב הלכת היחיד שניתן לחיות בו הידוע לאנושות.
עובדה מעניינת: כדור הארץ שייך לקבוצת כוכבי הלכת הארציים, הכוללת גם את מרקורי, נוגה ומאדים.
נסיונות ראשונים למדוד את הפרמטרים של כדור הארץ
שאלת גודלו של כוכב הלכת המקומי הדאיגה את החכמים הגדולים בימי קדם. אחד הגאונים הללו היה המדען והנוסע היווני המפורסם ארוטוסטנס (שחי עוד במאה ה-2 לפני הספירה).
פעם הבחין אדם חכם שמיקום השמש בשמיים באותו יום (ביום היפוך) בשתי ערי מצרים (אלכסנדריה וסיינה) שונה. ועל סמך זהEratosthenes, על ידי חישובים פשוטים ושימוש במכשיר מיוחד (skafis), קבע כי היקף כוכב הלכת הוא כ-40,000 ק"מ, והרדיוס הוא 6290 ק"מ. זה היה דחף רב עוצמה למדידת שטח הפנים של כדור הארץ. החכם היה קרוב מאוד לערך הנכון (הרדיוס הממוצע של כדור הארץ הוא 6371 ק"מ).
חשוב: הגלובוס אינו כדור כלל. הוא קרוב בצורתו רק לכדורית. ולכן, לא כל הרדיוסים של כדור הארץ שווים.
טריאנגולציה - כדרך לחישוב מרחקים
ללא מכשירי מחשוב מודרניים והישגי עידן ההייטק, אבותינו יכלו לענות על השאלה מהו שטח האדמה של כדור הארץ. אבל רק משקיפים מנוסים וקשובים מאוד יכלו לעשות זאת.
במאה ה-17, שיטת מדידה כמו טריאנגולציה (או מדידה על ידי משולשים רציפים) שולטה על מנת לגלות כמה שטח כדור הארץ הוא. מדידה זו בוצעה רק במהלך משלחות ומסעות ארוכים. נוחות השיטה הייתה שהמכשולים שנתקלו בהם לעתים קרובות מאוד בדרך (כמו יערות, ביצות, נהרות, חול טובעני ועוד) לא יכלו להפריע לקביעת המרחק המדויקת, שכן החישובים בוצעו על נייר.
המדידות בוצעו באופן הבא: משתי נקודות A ו-B (בדרך כלל הן היו גבעות, מבצרים, מגדלים וגבעות אחרות), נקבעו הזוויות (באמצעות טלסקופ) עם נקודות הפוכות (C ו-D), לדעת אורך צדAB, BC ומעלות זוויות, ניתן היה לקבוע את גודל המשולש ABC. והכרת הצלעות CB, BD ודרגות הזוויות - חשב את גודל המשולש BCD. התכונה השלילית של שיטה זו היא שזו עבודה די קשה, קפדנית ולא כולם הצליחו להשלים אותה בהצלחה.
מדוע מדענים לא יכלו לקבוע את השטח המדויק של כדור הארץ?
התשובה די פשוטה! על פני כדור הארץ יש יבשות ענקיות ואיים בגדלים שונים המפרידים בין הימים, המיצרים והאוקיינוסים. ובים הפתוח אי אפשר ליישם את שיטת מדידת המרחק במשולשים. גם ההקלה על פני כדור הארץ שיחקה תפקיד. הרים, רכסים ומאפיינים אחרים של הנוף הפריעו ועיוותו מאוד את הדמויות שהתקבלו מהגודל האמיתי. לכן במשך זמן רב המידות של שטח כדור הארץ היו יחסיות מאוד.
פריצת דרך נהדרת
טריאנגולציה היא כבר מזמן השיטה העיקרית והמדויקת למדידת שטח ומרחק. אבל עם כניסתו של עידן חדש, המצאת מכשירים רבים למדידות ושיגור לוויין למסלול כוכב הלכת, לא רק שהוא הפך זמין לחקר צורת כדור הארץ וגופים קוסמיים סמוכים, אלא גם אפשר היה לגלות את שטח פני השטח הכולל של כדור הארץ. השימוש בלוויינים גם עזר לקבוע שכדור הארץ הוא יותר מ-70% מים, והאדמה מהווה רק 29% מהשטח הכולל. נמצא ששטח כדור הארץ הוא 510,072,000 מ"ר. ק"מ.
שיטות מודרניות למדידת פרמטרים
בעידן של התקדמות טכנולוגית פורחת ואינטליגנציה אנושית, מדענים משתמשים בשלוש גישות עיקריות למדידת המרחקים של כדור הארץ:
- מדידה של גלי רדיו. ישנם 70 טלסקופים מיוחדים (רדיו טלסקופים) בחלקים שונים של כדור הארץ. הם קולטים גלי רדיו (או קוואזרים) ומשדרים נתונים על אורך הגלים הללו למחשב אחד, שמבצע חישובים.
- טווחי לוויין (או מחקר לייזר). נדמה לחלק שהלוויינים הגולשים בחלל בתוך מסלול כדור הארץ אינם מבצעים שום תפקיד חשוב. זה בכלל לא ככה! מדענים משתמשים במרווחי לייזר במשך זמן רב כדי לקבוע את גודלם של עצמים ענקיים (יבשות, איים, נהרות, יבשות וכדור הארץ בכללותו).
- מערכות לווין. תוכניות ניווט לווייניות תרמו תרומה משמעותית לחייהם של אנשים. מערכות GPS החליפו את מפות הנייר הקלאסיות במובנים רבים. אבל הטכנולוגיה הזו נחוצה בעיקר כדי שמדענים ברחבי העולם יוכלו למדוד את הפרמטרים של כוכב הלכת המקומי שלהם בדיוק מירבי.
הגדרת צורה
חקירת החלל האנושית הוכיחה שהמדען ניוטון (שטען שכדור הארץ מעוצב כמו "קלמנטינה") צדק לגבי המודל של כוכב לכת ראוי למגורים. הוא באמת "משוטח" בקטבים בגלל השפעת הכוח הצנטריפוגלי. מכאן נובע שרדיוסי כוכב הלכת שונים.
קשיים במדידת שטח כדור הארץ
אפילו עםעל ידי מדידת מרחקים ואזורים קטנים יחסית, יכולים להתעורר קשיים רבים בעלי אופי שונה, שלא לדבר על מדידת עצם כה גדול כמו כוכב לכת שלם. המכשולים השכיחים ביותר במדידות שנלקחו בימי קדם היו הפרעות כגון הרים, תנאי מזג אוויר קשים (גשם, ערפל, סופות שלגים, סופות שלג וכו') וכמובן, הגורם האנושי.
עם המצאת מכשירי מדידה ולוויינים שונים, ההבדל בתבליט, גופי מים עצומים (אוקיינוסים, ימים) ופעולת גורמים מטאורולוגיים כבר לא היו הגורם העיקרי למדידות לא מדויקות. אבל דבר כזה כמו "שגיאת מכשיר מדידה" התעורר. במרחק קצר, שגיאה כזו היא חסרת חשיבות וכמעט בלתי נראית לעין בלתי מזוינת, אך בקביעת השטח של כדור הארץ, אי דיוק כזה עלול לעוות יותר מדי את גודל כוכב הלכת הביתי.
שימו לב! מקורות שונים נותנים מידע שונה על איזה גודל ואיזה אזור של כדור הארץ. חשוב מאוד להיזהר ולבדוק שוב את הנתונים כדי למנוע טעויות.
מדענים וניתוח נתונים מודרני
המחקר על כדור הארץ לא מפסיק אפילו לדקה. מדי שנה מתגלים תגליות חדשות, אשר ללא ספק משפיעות על המשך התפתחותו של עולם האדם והחי. אבל למרות ההישגים החדשים, החוקרים בודקים את הנתונים שהושגו לפני זמן רב. בדיקה חוזרת כזו יכולה לעזור למדענים להבין טוב יותר את אופי השינוי על פני כדור הארץ ולבנות שרשרת אירועים שעלולים לגרוםטרנספורמציה של מערכות ומאפיינים שונים של הפלנטה.
לדוגמה, הפשרת קרח הנגרמת מההתחממות הגלובלית יכולה להגדיל את נפח האוקיינוסים בעולם. כתוצאה מכך, שטח הקרקע יקטן באופן משמעותי, וזה עלול לגרום להכחדה של מינים מסוימים. מחקר מתמשך הוא הדרך לפתור בעיות גלובליות רבות. כמו גם הבעיות של מדינה זו או אחרת.
כוכב לכת במספרים
מה אנחנו יכולים לומר על הפלנטה שלנו באופן כללי?
- שטח הפנים הכולל של כדור הארץ הוא 510,072,000 מטרים רבועים. ק"מ.
- כוכב הלכת בן למעלה מ-4.5 מיליארד שנים.
- מסת כדור הארץ היא 589,000,000,000,000,000,000 טון.
- שטח כדור הארץ ללא מים הוא 148,940,000 מ"ר. ק"מ.
- השטח של כוכב הלכת התפוס במים הוא 361,132,000 מ"ר. ק"מ.
- הטמפרטורה הממוצעת היא 14 oC.
עובדות מעניינות על כדור הארץ
מידע מעניין:
- כוכב הלכת הוא לוויין של השמש.
- רוב כדור הארץ אינו נחקר.
- כדור הארץ הוא כוכב הלכת הצפוף מכולם במערכת השמש.
- יותר מ-60% מהמים המתוקים קפואים (בצורה של קרחונים וכובעי קוטב).
- כל היבשות שניתן למצוא בקלות במפות גיאוגרפיות, היו פעם אחת.
- תבליט הים בולט יותר מתבליט פני השטח.
- כוכב לכת שנוצר מערפילית.
- יש יותר מ-15,000 לוויינים מלאכותיים פעילים במסלול סביב כדור הארץ.
סכנות לכדור הארץ
האיום העיקרי על כדור הארץ ותושביו (היום) הוא נפילת גופים קוסמיים גדולים (אסטרואידים) על פני כדור הארץ. הם יכולים לא רק להרוס אורגניזמים חיים רבים, אלא גם לשנות ברצינות את ההקלה של הפלנטה. וחלקם מסוגלים להזיז את כדור הארץ מהציר שלו, מה שיכול להוביל לשינויים בלתי הפיכים בכל מערכת השמש. מדי שנה, אסטרואידים רבים מתקרבים לכוכב הלכת, אך רק 20% מהם עלולים לגרום נזק רציני.
השערה מעניינת: כמה מדענים טוענים שהירח (הלווין הטבעי של כדור הארץ) היה פעם חלק מכוכב הלכת.
עתיד "בהיר" של כדור הארץ
קיומם של כל כוכבי הלכת של מערכת השמש תלוי לחלוטין ב"פעילות החיים" של השמש. מדענים מציעים ששינויים קבועים בכוכב סמוך יובילו לעלייה בטמפרטורה, להתאדות של מים מתוקים ומלוחים ולשינויים דרמטיים רבים אחרים. ההנחה הנוראה ביותר של מדענים היא שהשמש, שתגדל במסה ובנפח, תוכל לבלוע את כדור הארץ. אבל זה לא יקרה בקרוב, ולאנושות יש הזדמנות למצוא דרכים לישועה.
המחקר של פני כדור הארץ והכוכב כולו החל מימי קדם. עוד לפני תקופתנו, החכמים וההוגים הגדולים של אותה תקופה התייסרו בשאלת גודלו, צורתו ותכונותיו של כדור הארץ. מטיילים רבים מתו במהלך נדודים ארוכים ומשלחות שהוקדשו למחקר ומדידה של שטח כדור הארץ. מספר לא פחות של מדענים שהציעו את מקור החיים ואת צורת כדור הארץ נרדפו על ידי מנהיגים דתיים ובני דורם.
אבל, למרבה המזל, הזמנים ה"אפלים" הסתיימו. האנושות, העומדת לרשותה מספר עצום של הישגים מודרניים בתהליך הטכני, יכולה להשיג מידע אמין על כדור הארץ שבו היא חיה.
