كانت معرفة مركز كوكبنا موضوع اهتمام عالمي لعدة قرون. لم يكن عبثًا أن خاطر الأسطوري Jules Verne بالكتابة عن كيفية الوصول إلى هناك. مهمة غير محتملة إلى حد ما إذا كنت تأخذ في الاعتبار الجاذبية في مركز الأرض ، وهي ظاهرة تشكل أحد القوانين الأساسية للكون ، أحد التفاعلات الأساسية الأربعة للمادة جنبًا إلى جنب مع الكهرومغناطيسية وقوى التفاعل النووي القوية والضعيفة.
كما نعلم جيدًا بفضل العديد من العلماء الذين ، مثلنا ، كانوا مهتمين بمعرفة ما يحدث على الكوكب (ما وراء حياة الإنسان) ، فيما يتعلق بالفيزياء ، الجاذبية الأرضية - وهي نقطة نحن مهتمون بالتعامل معها - هي القوة التي تجعل الأشياء تسقط بعجلة معينة ثابت تجاه الأرض ويجعلنا نتحرك بسلاسة دون "السقوط" في الفضاء.
عالم الفيزياء والرياضيات الشهير كان إسحاق نيوتن أول من اهتم بهذه الظاهرة ثم شرحها فيما بعد ، وبالإضافة إلى ذلك، أوضح أن الجاذبية، بدورها، هي القوة التي تحافظ على حركة الكواكب والأجرام السماوية الأخرى. ستعتمد طريقة عملها على عوامل مختلفة، وهذا هو السبب في أنها مختلفة جدًا هنا على الأرض عنها في الفضاء الخارجي. في الواقع، كل هذا يعتمد على كمية الكتلة والمسافة بين الأجسام.
قد تهمك: ماذا اكتشف نيوتن عن الجاذبية وماذا ساهم في الفيزياء؟
يؤدي التجاذب بين الجسيمات التي تتحكم في الجاذبية إلى انجذاب الأجسام إلى السطح وهذا ما يحدث يجعل من الممكن لنا جميعًا المشي بسلام دون أن نطفو في الفضاء. الآن ، نحن نعلم أن هذا ما يحدث على سطح الأرض ، فنحن نبقى في مكاننا ، لكن ... ماذا يحدث للجاذبية في مركز الأرض؟ بالنظر إلى الاختلاف في الضغط الجوي ودرجة الحرارة ، كيف توجد الجاذبية هناك؟ لإرضاء فضولك حول هذه الظاهرة وأفعالها في مركز الكرة ، نقدم لك أربع حقائق مذهلة عن الجاذبية على كوكب الأرض.
تحدد الجاذبية في مركز الأرض عمقها
تبلغ كتلة الأرض 5,9 سيكستليون طن. لا يمكن إلقاء هذا الرقم الرئيسي إلا بعد ملاحظة تأثير الجاذبية على الأشياء الموجودة على السطح (مدعومة بالبيانات التي تم جمعها بعد الزلازل وإطلاق القنابل النووية)، حيث أن كثافة المادة، وفقًا للعالم سيمون ريدفيرن، أقل بكثير من الكثافة المتوسطة للأرض بأكملها. "وهذا يخبرنا أن هناك شيئًا أكثر كثافة."
هذا "الشيء" ، حسب علماء مختلفين ، 80٪ حديد. كلها تتركز في وسط الكوكب. بالإضافة إلى السماح لنا بمعرفة هذه البيانات ، تخبرنا الجاذبية ما هو عمق مركز الأرض: أكثر من 6.000 كم. مسافة هائلة لم يقترب منها الإنسان قط ، ولا حتى إلى منطقته الخارجية ، التي تبلغ حوالي 3.000 كيلومتر تحت أقدامنا. الجاذبية في مركز الأرض موضوع مثير للاهتمامحيث من المهم أيضًا مراعاة هذه البيانات.
أقرب ما وصلنا إليه من مركز الأرض (إذا كان بإمكانك قول "قريب") هو إنشاء ملف بئر كولا العميق في روسيا، وهو أعمق بئر تم حفره على الإطلاق، يبلغ عمقه 12,3 كيلومتر فقط.. باستخدام هذه البيانات ، يبدو أنه من غير المرجح أن تصل إلى مركز الكرة ، مع تذكر الضغط الجوي ودرجة الحرارة المذكورين أعلاه ، والتي تمثل بالفعل عائقًا في حد ذاتها.
شدة مجال الجاذبية أصغر عند خط الاستواء.
لأن الجاذبية تتناقص مع المسافة والأرض ليست كوكبًا كرويًا تمامًا (يتم تسطيحها عند القطبين) عند خط الاستواء هناك شدة مجال جاذبية منخفضة. وبالمثل، تتأثر شدة الجاذبية بين المناطق الواقعة على نفس خط العرض بوجود الجبال أو التركيبات الصخرية ذات الكثافة الأكبر أو الأقل. علاوة على ذلك، من المثير للاهتمام أن نلاحظ كيف تعمل الجاذبية والمغناطيسية وهم يتفاعلون مع هذه العوامل في أجزاء مختلفة من الكوكب.
وبإضافة تأثير الدوران، هناك فرق بنسبة 5% بين الجاذبية عند القطبين (والتي تبلغ تقريبًا 9.832 م/ث2) وتلك عند خط الاستواء (9.789 م/ث2). على سطح نواة الأرض تزداد شدة المجال الجاذبي إلى 10.7 م/ث2، بينما الجاذبية في مركز الأرض خالية لأن شدة هذا المجال ذات حجم متجه التي تصل إلى مركز الكرة تلغي جميع النواقل.
الجاذبية في مركز الأرض غير مدركة
الجاذبية التي ندركها عادة ، تلك التي تبقينا بأقدامنا على الأرض ، تأتي بالضبط من كتلتها ، مما يجعلنا نشعر أنها تجذبنا نحوها بقوة. وفقًا للنظرية ، يتلخص هذا في يتم تحديد قوة الجاذبية من خلال كتلة الجسم والقرب بينها وبين آخرأي أنه كلما زادت الكتلة وزاد القرب زادت القوة. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن خصائص الجاذبية، يمكنك القراءة عن ما هي قوة الجاذبية؟.
يختلف هذا الموقف عندما يتعلق الأمر بالجاذبية في مركز الأرض ، نظرًا لشكله الكروي ، يتسبب الكوكب الأزرق في تفاعل قوى الجاذبية مع بعضها البعض. لهذا السبب ، يُفترض أننا لن نشعر بأي نوع من قوة الجاذبية ، لأن كل الكتلة الموجودة فيها ستجذبنا في جميع الاتجاهات وستكون القوة الكلية فارغة. انت تعرف بالفعل، مجموع كل القوى 0.
بينما على سطح نواة الأرض تزداد شدة المجال الجاذبي إلى 10.7 متر/ثانية2. وفي هذا المعنى، فإن الحقيقة الغريبة هي أن الأرض والشمس تظلان متصلتين عن طريق الجاذبية، التي تمتصهما وتبقيهما قريبتين. هكذا هو الحال مركز جاذبية الأرض هو منتصف كتلة الأرض والشمس.، والذي يقع تقريبًا في مركز الشمس. يمكنك معرفة المزيد عن هذا الموضوع على مركز الثقل.
قد يستغرق السفر عبر مركز الأرض 42 دقيقة
افتراضيا جدا يمكن أن تسافر عبر مركز الأرض في 42 دقيقة فقط. يمكن تحقيق ذلك من خلال حفر نفق من جانب من الكوكب إلى الجانب الآخر ، وعبور المركز. من خلال رمي نفسك من خلال الفتحة ، ستجعلك قوة الجاذبية تسقط بسرعة حتى تتجاوز نقطة المنتصف ، حيث يبدأ الجسم في التباطؤ حتى تصل إلى المخرج بنفس السرعة التي دخلت بها.
وفقًا لهذا التقدير ، تم نشره في مجلة TIME باسم إلى أي مكان في 42 دقيقة، حيث أن سرعته الأولية تساوي 0، فإن الوقت المنقضي سيكون 42 دقيقة فقط، وهو نفس الوقت الذي يستغرقه النفق إذا كان بين نقطتين لا تمر عبر مركز الكرة. وذلك لأن الجاذبية سوف تسحب الجسم بزاوية، وبالتالي فإن التسارع في اتجاه النفق المذكور سيكون أقل وبالتالي السرعة القصوى أيضًا.
على الرغم من العديد من البيانات التي تم الحصول عليها عن الجاذبية في مركز الأرض ، لا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه. بفضل قوة الجاذبية ، والدراسات المتعلقة بظواهر مثل الزلازل والأمواج المنتشرة عن طريق تشغيل الأسلحة النووية ، أصبح من الممكن معرفة المزيد عن مركز الكوكب ، ومع ذلك ، يبدو أنه من المستحيل التغلب على 6.000 كيلومتر من العمق بين سطحنا وجوهر كروي. سيستمر كمنحدر للإنسان للتحقق من الجاذبية في مركز الأرض في جسده.
