Cât de greu este Pământul?

Experții au petrecut sute de ani estimând masa Pământului și, chiar și acum, nu există încă 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, de asemenea, acoperit de nenumărate structuri naturale și create de om. Prin urmare, nu există un răspuns precis 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, echivalentul a aproximativ 13 cvadrilioane de piramide ale lui Chefren din Egipt (fiecare piramidă cântărind 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 încă nu sunt de acord cu privire la această cifră, iar procesul de calcul nu este o sarcină ușoară. Deoarece este imposibil să cântărești întregul Pământ pe un cântar, oamenii de știință trebuie să folosească triangulația pentru a-i calcula masa.

Prima componentă a măsurătorii este legea gravitației universale a lui Isaac Newton, potrivit lui Stephan Schlamminger, metrolog la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIAST). Orice obiect cu masă are gravitație, ceea ce înseamnă că oricare două obiecte exercită întotdeauna o forță unul asupra celuilalt. 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) cu pătratul distanței dintre centrele lor (r²), apoi înmulțind cu constanta gravitațională (G), adică F = Gx((m₁xm₂)/r²).

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

Cunoscând masele și distanțele dintre sfere, Cavendish a calculat G = 6,74 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻². În prezent, Comitetul de Date al Consiliului Internațional pentru Știință definește G = 6,67430 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻², doar puțin diferit de cifra inițială a lui Cavendish. Oamenii de știință au folosit ulterior G pentru a calcula masa Pământului, folosind masele cunoscute ale altor obiecte, și au ajuns la cifra de 5,9722 × 10²⁴ kg așa cum o știm astăzi.

Totuși, Schlamminger subliniază că, deși ecuațiile lui Newton și echilibrul de torsiune erau instrumente importante, măsurătorile bazate pe acestea erau încă afectate de erorile umane. Timp de secole după experimentul lui Cavendish, diverși oameni de știință au măsurat G de zeci de ori, de fiecare dată cu rezultate ușor diferite. Chiar dacă aceste diferențe erau mici, ele au fost suficiente pentru a altera calculele privind masa Pământului și pentru a-i preocupa pe oamenii de știință care încercau să măsoare acest număr.

An Khang (conform Live Science )

Legătură sursă