Cât de greu este Pământul?

Experților le-a luat sute de ani să estimeze masa Pământului și până în ziua de azi nu există un consens asupra cifrei exacte.

Este foarte dificil să se calculeze masa exactă a Pământului. Foto: Science Times — Este foarte dificil să se calculeze masa exactă a Pământului. Foto: *Science Times*

Pământul conține de toate, de la roci solide și minerale până la milioane de organisme vii și este acoperit de nenumărate structuri naturale și create de om. Prin urmare, nu există un răspuns exact la întrebarea cât cântărește Pământul. Greutatea Pământului depinde de forța gravitațională care acționează asupra lui, ceea ce înseamnă că Pământul ar putea cântări trilioane de kilograme sau chiar nimic, potrivit Live Science .

Conform NASA, masa Pământului este de 5,9722 × 10²⁴ kg, ceea ce este echivalentul a aproximativ 13 cvadrilioane de piramide egiptene ale lui Chefren (fiecare piramidă cântărește 4,8 miliarde de kg). Masa Pământului fluctuează ușor din cauza prafului cosmic și a gazelor care se scurg din atmosferă, dar aceste mici schimbări nu afectează planeta timp de miliarde de ani.

Cu toate acestea, fizicienii din întreaga lume nu au ajuns încă la un acord asupra cifrei de mai sus, iar procesul de calcul nu este o sarcină ușoară. Deoarece este imposibil să se pună întregul Pământ la scară, oamenii de știință trebuie să folosească triangulația pentru a-i calcula masa.

Primul ingredient în măsurare este legea gravitației universale a lui Isaac Newton, potrivit lui Stephan Schlamminger, metrolog la Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA. Orice obiect cu masă are o forță gravitațională, ceea ce înseamnă că asupra oricăror două obiecte va acționa întotdeauna o forță. Conform legii gravitației universale a lui Newton, forța gravitațională dintre două obiecte (F) poate fi determinată prin înmulțirea maselor respective ale obiectelor (m₁ și m₂), împărțirea la pătratul distanței dintre centrele lor (r²) și apoi înmulțirea cu constanta gravitațională (G), adică F = Gx((m₁xm₂)/r²).

Folosind această ecuație, oamenii de știință puteau măsura teoretic masa Pământului prin măsurarea atracției gravitaționale a planetei asupra unui obiect de la suprafața sa. Dar problema era că nimeni nu calculase încă un număr exact pentru G. În 1797, fizicianul Henry Cavendish a început experimentul Cavendish. Folosind un obiect numit balanță de torsiune, alcătuit din două tije rotative cu bile de plumb atașate, Cavendish a găsit forța gravitațională dintre ele măsurând unghiul de pe tijă, care se schimba pe măsură ce bila mai mică era atrasă de bila mai mare.

Cunoscând masele și distanțele dintre sfere, Cavendish a calculat G = 6,74×10−11 m³ kg–1 s–2. Astăzi, Comitetul de Date al Consiliului Internațional pentru Știință stabilește G = 6,67430 x 10−11 m³ kg–1 s–2, puțin diferit de cifra inițială a lui Cavendish. Oamenii de știință au folosit apoi G pentru a calcula masa Pământului, folosind masele cunoscute ale altor obiecte, și au ajuns la cifra pe care o cunoaștem astăzi: 5,9722×10−24 kg.

Totuși, Schlamminger subliniază că, deși ecuațiile lui Newton și balanța de torsiune sunt instrumente importante, măsurătorile lor sunt încă susceptibile la erori umane. În secolele care au trecut de la experimentul lui Cavendish, diferiți oameni de știință au măsurat G de zeci de ori, de fiecare dată cu rezultate ușor diferite. Deși sunt mici, diferențele sunt suficiente pentru a schimba calculul masei Pământului și pentru a-i deruta pe oamenii de știință care încearcă să o măsoare.

An Khang (conform Live Science )

Legătură sursă