Tag Archives: Zemlja

Kako razumjeti kapacitet Zemlje?

Njegova površina se uzima kao jedna sferna ‘ploča’ kondenzatora s dvije ploče, a druga ploča je šuplja sfera smještena na beskonačnoj udaljenosti.

Njegov kapacitet se mjeri (u faradima) u smislu količine naelektrisanja u kulonima koji ćete morati pumpati u zemlju za povećanje njenog električnog potencijala za 1 volt.

Ovo se može lako izračunati ako uzmemo u obzir da je električni potencijal sfernog provodnika dat jednačinom V=kQ/r gdje je k Kulonova konstanta jednaka 9*10^9.
Budući da je poluprečnik Zemlje 6378100 metara ispostavilo se da je kapacitet 710 mikrofarada, što je, vjerujte mi, ogromna vrijednost kapaciteta.

Količina naelektrisanja potrebna za povećanje potencijala Zemlje za 1 volt ispostavlja se da je 1410 kulona, što je suludo velika količina naelektrisanja – nešto što se može isporučiti samo udarcem munje.

Činjenica da je potrebna tako OGROMNA količina naelektrisanja da bi se prouzrokovala promena električnog potencijala u zemlji za čak 1 volt, veoma je slična činjenici da ćete morati da dodate 3,6 * 10^11
tone vode za podizanje nivoa okeana za 1 metar.

Potencijal zemlje ostaje gotovo stalan, jer je najveći objekt koji je čovjeku neposredno dostupan. Ovo čini zemlju izvanrednim referentnim nivoom za upoređivanje drugih nivoa napona.

Zbog toga, umjetno fiksiramo napon zemlje na 0 volti, kao što mjerimo visine geografskih karakteristika na zemlji u odnosu na srednji nivo mora, koji umjetno nazivamo visinom od 0.

Ovo je dobro mjesto za mene da dodam napomenu o temi koja zbunjuje mnoge ljude – kako ‘pobogu’ možemo uzeti planetu Zemlju kao provodnu sferu? Sve što imamo je stena, kamen, pesak i glina!

Istina je da ako kopate nekoliko metara ispod zemlje (osim usred pustinja), tlo je uvijek vlažno. Sadržana vlaga lako otapa brojne soli koje obiluju kamenjem i blatom. Ove soli su uglavnom elektroliti. Nakon rastvaranja, soli daju električno nabijene ione (baš kao kada u vodu dodamo natrijum hlorid). Ovi joni čine vlažni sloj tla odličnim provodnikom, sa prosječnom vrijednošću otpora od 5 oma.

Ovaj vlažni sloj ispod površine zemlje formira virtuelnu provodnu šuplju sferu.

Izvor: https://www.quora.com/Why-isn%E2%80%99t-the-capacitance-of-Earth-zero

Postoji mogućnost da je hidrogen u H20 na Zemlji došao sa Sunca!

Naučnici su možda odgovorili na dugotrajno pitanje o tome odakle je tačno Zemljina velika zaliha vode.

Nova studija objavljena u Nature Astronomy postulira da je možda postojao dodatni korak ka uobičajenoj teoriji da zemaljska voda dolazi od ugljičnih asteroida – a uključuje i Sunce.

Korijen početnog pitanja o Zemljinoj vodi, koja pokriva oko 70 posto planete, leži u hemijskom sastavu ugljičnih – također poznatih kao “C-tip” – asteroida. Iako sadrže vodu, ona je bogatija deuterijumom, težom verzijom vode bogate vodonikom koju imamo na Zemlji.

Gledajući dalje od Zemlje, istraživači su primijetili da je Sunce veoma bogato vodonikom. A sada je grupa naučnika pretpostavila da su vjetrovi nastali iz sunčevih baklji možda stupili u interakciju s asteroidima tipa C koji su pogodili ranu Zemlju, što je rezultiralo našim dobrim starim H2O.

„Sitnozrnasta prašina, koju je udario solarni vetar i uvučena u Zemlju koja se formirala pre milijardi godina, mogla bi biti izvor nestalog rezervoara vode na planeti“, rekao je Luke Daly, geolog sa Univerziteta u Glazgovu i glavni autor lista. informativni odjel škole.

Zajedno sa škotskom institucijom, studija je provedena u tandemu s istraživačima iz brojnih drugih škola i organizacija uključujući Univerzitet Purdue, Oxford i NASA.

Kako su autori studije napisali u The Conversation, otkriće bi bilo nemoguće da im nije bio odobren pristup trima “ekstremno rijetka” dijela asteroida Itokawa koje je 2010. prikupila misija Hayabusa Japanske svemirske agencije (JAXA), “svaki otprilike širine ljudske dlake.”

Štaviše, nisu čak ni tražili vodu, već su umjesto toga tražili „proučavanje vanjskih površina ovih čestica prašine na potpuno nov način kako bi vidjeli da li je na njih uticalo Sunce’.”

“Ovo otkriće vode bilo je vrlo neočekivano!” pisali su koautori lista. “Po svemu što smo znali, ovi minerali sa asteroida trebali su biti suvi kao kost.”

Ovo novo otkriće bi, u teoriji, moglo pomoći astrofizičarima da proučavaju vodu na drugim planetama koje bi ljudi mogli naseliti u dalekoj budućnosti.

To bi također, kao logična krajnja tačka, mogla biti ključna informacija u nadolazećim vodenim ratovima – pa aleluja za to.

Kako je život nastao na Zemlji?

Čovjek se oduvijek pitao kako je nastao, tko ga je stvorio i zašto je stvoren. Pitanja takve prirode postavljana su kroz čitavu ljudsku povijest. Svaki drevni mislilac, filozof ili prorok pokušao je dati odgovor na ovo pitanje i predložiti neki mehanizam za rađanje života.

Čovjek je samo mali dio života. U stvarnosti postoji ogromna raznolikost stvorenja koja se zadržavaju oko nas. Kako su nastali? Jesmo li u bilo kakvom srodstvu s njima? Ovaj članak predlaže vam povratak u daleku prošlost kada na našoj planeti nije bilo života i pomaže vam da zamislite kako je život mogao nastati na njoj.

Panspermija

Prema starogrčkoj ideji, život postoji u cijelom svemiru. Distribuira se na različitim planetima u malim jedinicama kroz svemirsku prašinu, meteoroide, asteroide ili komete. Pretpostavljalo se da će pod povoljnim uvjetima temperature i vlage ove jedinice života oživjeti i roditi početna živa bića.

Vrlo je poznata činjenica da je kozmička prašina prisutna u svemiru. Hoyle i Wickramasinghe 1974. godine predložili su hipotezu da većina prašine u međuzvijezdanom prostoru mora biti uglavnom organska, da bi se život širio, što je Wickramasinghe kasnije pokazao tačnim.

Ali Panspermia pretpostavlja da u univerzumu postoji univerzalno spremište života i na taj način doista izbjegava odgovoriti na pitanje kako je život uopće nastao.

Božansko stvaranje

Jedno vjerovanje, uobičajeno među ljudima svih kultura, jest da su svi različiti oblici života, uključujući i ljudska bića, iznenada stvoreni božanskim djelovanjem prije otprilike 10 000 godina. Taj veliki broj stvorenja uvijek je bio isti i trajat će bez promjene od generacije do generacije, sve do svršetka svijeta.

Takva teorija stvaranja je neuvjerljiva jer fosili biljaka i životinja sugeriraju da je život mnogo starijeg podrijetla. Zapravo, neka istraživanja pokazuju da je život na Zemlji postojao i prije 3,5 milijarde godina.

Spontana generacija

Teorija poznata kao spontano generiranje držala je da složeni živi organizmi mogu nastati iz neživih predmeta. Miševi se mogu spontano pojaviti u uskladištenom zrnu ili se crvi mogu spontano pojaviti u mesu. Sintetizirao ju je grčki filozof i biolog Aristotel.

Prema Aristotelu, životinje i biljke nastaju u zemlji i u tekućini jer u zemlji postoji voda, a zrak u vodi, a u cijelom je zraku vitalna toplina tako da su u određenom smislu sve stvari pune duše. Stoga se živa bića brzo stvaraju kad god su ovaj zrak i vitalna toplina u bilo čemu zatvoreni.

Aristotelov utjecaj bio je tako velik i snažan da je njegov konstrukt spontane generacije ostao neupitan više od dvije hiljade godina. Prema Aristotelu to je bila lako uočljiva istina. No, talijanski je biolog Franceso Redi 1668. godine dokazao da se u mesu nisu pojavili crvi kad muhe nisu mogle položiti jaja.

Slika 1: Kada je tegla zatvorena i nema muha, nema ni crva u mesu.

Spontano stvaranje više nije diskutabilno među biolozima. Do sredine 19. stoljeća eksperimenti Louisa Pasteura i drugih pobijali su tradicionalnu teoriju spontanog stvaranja i podržavali biogenezu, ideju da samo život rađa život.

Hemijska evolucija

Život kakav poznajemo temelji se na molekulama koje sadrže ugljik. Stoga su sovjetski biohemičar, Oparin i britanski biolog Haldane, sugerirali da je život mogao nastati iz jednostavnih organskih molekula. Drugim riječima, da bi se razumjelo podrijetlo života, mora se znati o organskim molekulama na Zemlji.

Rana Zemlja bila je vruća vatrena kugla. Izvori energije poput kozmičkih zraka, UV zračenja, električnog pražnjenja munja i topline vulkana bili su lako dostupni. Stoga je zemlja djelovala poput velike tvornice koja dnevno proizvodi hiljade spojeva. Ovo je bilo stanje uznemirenosti.

U tim teškim uvjetima kisik nije mogao ostati slobodan kisik. Kombiniran je s drugim elementima u spojevima poput vode i vapnenca. Također su nastali spojevi ugljika i vodika, poput metana. Dušik i vodik kombinirani u amonijak. Ti se spojevi danas nazivaju organskim spojevima.

S vremenom je Zemlja počela da se hladi. Kako se dovoljno hladilo, uslijed kondenzacije pare nastale su dugotrajne kiše. Kiše su se počele nakupljati u udubljenjima na Zemlji i tako su nastali oceani. Voda je bila topla i nalik juhi, a sadržavala je razne vrste organskih molekula.

Interakcija između ovih spojeva u toplim vodama rezultirala je stvaranjem još više spojeva, koji su između ostalog sadržavali i aminokiseline u sastavu ugljika, vodika, dušika i kisika. Te se aminokiseline u velikom broju kombiniraju jedna s drugom i tvore proteine koji su građevni blokovi života.

Miller-Ureyev eksperiment

U raspravi o događajima koji su se morali dogoditi prije milijarde godina, postoji određena količina nagađanja i nesigurnosti. Ali obrazloženje mora biti u skladu s velikim brojem dostupnih dokaza, kao i s osnovnim zakonima fizikalnih znanosti.

Gornja ideja mogla bi se testirati ponovnim stvaranjem predloženih uvjeta rane Zemlje u laboratoriju.

Godine 1952. američki biohemičari Stanley Miller i Harold Urey učinili su potpuno istu stvar, ali u vrlo malom opsegu. Plinovitu smjesu metana, amonijaka, vodene pare i vodika u zatvorenoj tikvici na 80 Celzijevih stepeni podvrgavali su električnom iskrenju sedam dana.

Kada su pregledali 7 dana kasnije, utvrdili su da su se na dnu stvorile jednostavne aminokiseline, koje su neophodne za stvaranje proteina. Miller i Urey su pokazali da se nekoliko organskih jedinjenja može spontano formirati simuliranjem uslova rane Zemljine atmosfere, kako pretpostavljaju Oparin i Haldane.

Elementi života, koje čovjek proizvodi u laboratoriju.

Naučna zajednica širom svijeta bila je impresionirana ovim postignućem. Zapravo, tri godine nakon uspjeha Milerovog eksperimenta, američki fizičar Richard Feynman napisao je pjesmu pod naslovom atom u svemiru, slaveći čovjekovo znanje o porijeklu života na Zemlji.

Miller je nastavio svoja istraživanja sve do svoje smrti 2007. Ne samo da je uspio sintetizirati sve više i više vrsta aminokiselina, već je također proizveo širok spektar anorganskih i organskih spojeva vitalnih za ćelijsku izgradnju i metabolizam. Pozdravljamo napore takvog naučnika koji je svoj život posvetio proučavanju najvažnijeg pitanja poznatog čovjeku.

Izvor: https://www.wondersofphysics.com/2019/01/origin-of-life.html?m=1

Zemljine planine su možda misteriozno prestale rasti milijardu godina

AKO MOŽETE istražiti Zemljinu površinu prije milijardu godina, najzanimljiviji prizor mogla bi biti neuobičajenost svijeta. Ne bi bilo drveća ili buba, niti ptica iznad njih. Jedini život je jednostavan i malen, sluzava okeanska juha.

A nova studija objavljena u Scienceu ukazuje na još jednu značajku koja možda nedostaje: visoke planine.

Nemirne tektonske ploče moderne Zemlje neprestano se mijenjaju, u usporenom plesu koji preoblikuje površinu naše planete. Sudari između kontinenata zgušnjavaju koru i podižu planine, poput Himalaje, koje sežu sve više u nebo.

Ali tragovi urezani u sitne kristale cirkona koji su se stvorili duboko u Zemlji sugeriraju da tektonika ploča nije uvijek radila na isti način kao danas. U eonu između 1,8 i 0,8 milijardi godina – vremena koje su nazvali „dosadnom milijardom“ – činilo se da su kontinenti postupno tanji. Tačan pokretač ovog kontinentalnog mršavljenja nije poznat. Ali u svojoj najtanjoj površini, zemlja je bila približno za trećinu tanja nego što je danas – promjena za koju istraživači pretpostavljaju da je djelimično izazvana usporavanjem tektonike ploča.

Izvor: https://www.nationalgeographic.com/science/2021/02/earths-mountains-may-have-mysteriously-stopped-growing-for-a-billion-years/

Formiranje Mjeseca je donijelo vodu na Zemlju?

Zemlja je jedinstvena u našem Sunčevom sistemu: to je jedina zemaljska planeta sa velikom količinom vode i relativno velikim mjesecom, koji stabilizira Zemljinu os. Oba su bila ključna za razvoj Zemlje. Planetolozi sa Univerziteta u Minsteru (Njemačka) su sada prvi put pokazali da je voda došla na Zemlju sa formiranjem Mjeseca prije nekih 4,4 milijarde godina. Mjesec je nastao kada je Zemlju pogodilo tijelo veličine Marsa, koje se zvalo Theia. Do sada su naučnici pretpostavljali da je Theia nastala u unutrašnjem Sunčevom sistemu blizu Zemlje. Međutim, istraživači iz Münstera sada mogu pokazati da Theia dolazi iz vanjskog Sunčevog sistema, i da je na Zemlju isporučivala velike količine vode. Rezultati su objavljeni u aktuelnom izdanju Nature Astronomy.


Od spoljašnjeg u unutrašnji Sunčev sistem

Zemlja se formirala u ‘suhom’ unutrašnjem Sunčevom sistemu, pa je pomalo iznenađujuće da na Zemlji postoji voda. Da bismo razumeli zašto je to slučaj, moramo se vratiti u vrijeme kada je Sunčev sistem formiran prije oko 4,5 milijardi godina. Iz ranijih studija znamo da je Sunčev sistem postao strukturiran tako da su “suhi” materijali odvojeni od “mokrih” materijala: takozvani “karbonatni” meteoriti, koji su relativno bogati vodom, dolaze iz vanjskog solarnog sistema , dok suhi ‘ne-karbonatni’ meteoriti dolaze iz unutrašnjeg Sunčevog sistema.

Dok su prethodne studije pokazale da su ugljenični materijali vjerovatno odgovorni za isporuku vode na Zemlju, nije bilo poznato kada i kako je ovaj karbonatni materijal – i time voda – došao na Zemlju. “Koristili smo izotope molibdena da odgovorimo na ovo pitanje. Izotopi molibdena omogućavaju nam da jasno razlikujemo ugljenični i nekarbonatni materijal, i kao takvi predstavljaju” genetski otisak “materijala iz spoljašnjeg i unutrašnjeg Sunčevog sistema”, objašnjava Dr. Budde sa Instituta za planetologiju u Münsteru i glavni autor studije.

Mjerenja koja su napravili istraživači iz Münstera pokazuju da se izotopski sastav Zemlje nalazi između onih iz karbonatnih i nekarbonatnih meteorita, pokazujući da je dio Zemljinog molibdena nastao u vanjskom Sunčevom sustavu. U ovom kontekstu, hemijske osobine molibdena igraju ključnu ulogu jer, pošto je element koji voli željezo, većina Zemljinog molibdena nalazi se u jezgru. “Molibden koji je danas dostupan u Zemljinom plaštu, dakle, potiče iz kasnih stadijuma Zemljine formacije, dok je molibden iz ranijih faza u potpunosti u jezgru”, objašnjava dr Christoph Burkhardt, drugi autor studije. Rezultati naučnika stoga pokazuju, po prvi put, da je karbonatni materijal iz vanjskog Sunčevog sistema kasno stigao na Zemlju.



Ali naučnici idu korak dalje. Oni pokazuju da je najveći dio molibdena u Zemljinoj plašti bio snabdjeven protoplanetom Theia, čiji je sudar sa Zemljom prije 4,4 milijarde godina doveo do stvaranja Mjeseca. Međutim, budući da veliki dio molibdena u Zemljinom plaštu potiče iz vanjskog Sunčevog sustava, to znači da je i sama Theia nastala iz vanjskog Sunčevog sustava. Prema riječima naučnika, sudar je obezbedio dovoljno karbonatnog materijala koji bi mogao da uzme u obzir cijelu količinu vode na Zemlji. “Naš pristup je jedinstven, jer nam po prvi put omogućava povezivanje porijekla vode na Zemlji s formiranjem Mjeseca. Jednostavno rečeno, bez Mjeseca vjerojatno ne bi bilo života na Zemlji”, kaže Thorsten. Kleine, profesor planetologije na Univerzitetu u Münsteru.

https://phys.org/news/2019-05-formation-moon-brought-earth.html

X-zrake ukazuju na to da se magma u nižem plaštu može stabilizirati teškim elementima

Istraživači su u Njemačkoj razvili novu metodu proučavanja uzoraka visokog tlaka u laboratoriju. Njihov pristup – koji koristi rendgensku emisijsku spektrografiju – podupire ideju da je magma u Zemljinom donjem plaštu stabilizirana nakupljanjem teških elemenata.

Magma se uzdiže u Zemljinoj kori jer je manje gusta od okolnog materijala istog sastava. Međutim, magma u Zemljinom donjem plaštu izgleda stabilnija, što sugerira da ima sličnu gustoću u svojoj okolini. Predloženo je, dakle, da je ili magma u plaštu obogaćena teškim elementima kao što je željezo ili da pri ekstremnim pritiscima poseban mehanizam zbijanja povećava gustoću magme.



Kako bi istražili kako se materijali ponašaju u dubinama plašta, istraživači stvaraju ekstremne pritiske u laboratoriju komprimiranjem uzoraka u dijamantskom nakovnju. X-zrake – dovoljno energetske da prođu kroz uzorak i dovoljno kratke u valnoj duljini kako bi razriješile detalje u atomskom mjerilu – tada se koriste za određivanje strukture uzorka. Dvije takve metode tradicionalno se koriste u istraživanjima pod visokim tlakom, pri čemu se jedna temelji na apsorpciji X-zraka, a druga na njihovoj difrakciji dok prolaze kroz uzorak.

Energija i intenzitet
Georg Spiekermann sa Sveučilišta u Potsdamu i kolege razvili su treću rendgensku metodu koja može odrediti duljinu atomskih veza u neuređenoj tvari i broj izravnih susjeda koje atom ima – takozvani “koordinacijski broj”. Povećanje koordinacijskog broja pod visokim tlakom bio bi jedan od znakova pojačanog mehanizma zbijanja. Novi pristup djeluje tako što uzbuđuje uzorak rendgenskim zrakama, a zatim analizira emitirano zračenje. Energija i intenzitet pojedine emisijske linije – nazvanog Kβ – – može se koristiti za određivanje koordinacijskog broja i udaljenosti povezivanja.



Koristeći izvor rendgenskih zraka PETRA III na DESY u Njemačkoj, znanstvenici su tu tehniku primijenili na komprimirani amorfni germanij dioksid – čija je struktura analogna onoj glavnog sadržaja magme, silicijevog dioksida. Otkrili su da čak i pri tlakovima od 100 GPa (koji se nalaze u plaštu na dubini od 2200 km), atomi germanij nemaju više od šest susjeda. To je slično onome mjerenom na 15 GPa, što ne upućuje na poseban mehanizam zbijanja.

Dalekosežne posljedice
“Prenoseći to u silikatne magme u donjem plaštu Zemlje, to znači da se magme s gustoćom jednakom ili većom od one u okolnim kristalima mogu postići samo obogaćenjem teških elemenata kao što je željezo”, objašnjava Spiekermann. “Sastav i struktura donjeg plašta ima dalekosežne posljedice za globalni transport topline i za magnetsko polje Zemlje.”

James Drewitt, geofizičar sa Sveučilišta u Bristolu, komentira: “Ovo je zanimljiv rezultat jer smanjuje vjerojatnost prelijevanja gustoće između oksida magme i okolnog čvrstog dubokog plašta”.



Drewitt, koji nije bio uključen u istraživanje, također ističe da je “ovaj rezultat u izravnom sukobu s nedavnim sinkrotronskim rendgenskim difrakcijskim mjerenjima i germanijevog dioksida i silicij dioksida stakla pod visokim tlakom”. Ove studije ukazuju na to da se lokalne strukturne jedinice s više od šest atoma kisika javljaju na ultra visokim tlakovima. Iako je potrebno više istraživanja kako bi se riješila ova kontroverza, zaključuje on, novi pristup predstavlja važan alat za proučavanje dubokih planetarnih interijera.

Nakon završetka studije, Spiekermann i njegovi kolege razmatraju složenije materijale, poput onih koji, poput prirodnih silikatnih talina, sadrže modificirajuće oksidne spojeve. Proučavanje tih uvjeta zahtijeva razmatranje ne samo najbližeg susjeda atoma, već i atoma koji su nešto dalje u “drugoj koordinacijskoj ljusci”.



“Na primjer, stupanj polimerizacije mreže je drugi efekt koordinacijske ljuske”, primjećuje Spiekermann dodajući: “U budućnosti ćemo pokazati da je Kβ osjetljiv na stupanj polimerizacije stakla, što je izvan mogućnosti drugih rendgenskih tehnika. ”

Istraživanje je opisano u časopisu Physical Review X.

Izvor: https://physicsworld.com/a/x-rays-suggest-lower-mantle-magma-could-be-stabilized-by-heavy-elements/

Kolika je veličina Marsa u usporedbi sa veličinom Zemlje?

Veličine, mase i orbite:

U pogledu njihove veličine i mase, Zemlja i Mars su sasvim drugačiji. Sa srednjim prečnikom od 6371 km i masom od 5,97 × 1024 kg, Zemlja je peta najveća i peta najmasivnija planeta u Solarnom sistemu i najveća. U međuvremenu, Mars ima poluprečnik od približno 3 396 km na svom ekvatoru (3.376 km u svojim polarnim područjima), što je približno 0,53 Zemlje. Međutim, masa je samo 6.4185 x 1023 kg, što je oko 15% onog od Zemlje.

Slično tome, zapremina Zemlje je velika 1.08321 x 1012 km3, koja je na površini od 1,083 milijardi kubnih kilometara. Poređenja radi, Mars ima zapreminu od 1.6318 x 1011 km3 (163 milijardi kubnih kilometara) što je ekvivalentno 0.151 Zemalja. Između ove razlike u veličini, masi i zapremini, Marsova površinska gravitacija iznosi 3.711 m / s2, koja je 37.6% Zemlje (0.376 g).

U pogledu njihovih orbita, Zemlja i Mars su takođe sasvim drugačiji. Na primjer, Zemlja kruži oko Sunca na prosječnoj distanci (aka polu-glavna osa) 149.598.261 km – ili jedna astronomska jedinica (AU). Ova orbita ima veoma malu ekscentričnost (oko 0.0167), što znači da se orbita kreće od 147.095.000 km (0.983 AU) u perielionu do 151.930.000 km (1.015 AU) kod apeliona.

Na svojoj najvećoj udaljenosti od Sunca (apelija), Mars ide na rastojanje od oko 249.200.000 miliona kilometara (1.666 AU). U perihelionu, kada je najbliže Suncu, orbitira na udaljenosti od oko 206.700.000 miliona kilometara (1.3814 AU). Na ovim rastojanjima, Zemlja ima orbitalni period od 365,25 dana (1.000017 Julijskih godina), dok Mars ima orbitalni period od 686.971 dana (1.88 godina Zemlje).

Kako su drevni Grci prije oko 2000 godina dokazali da je Zemlja sfernog oblika?

Sredinom 20. vijeka počeli smo da lansiramo satelite u Svemir koji bi nam pomogli da odredimo tačan obim Zemlje: 40.030 km. Ali 2000 godina ranije, čovjek u drevnoj Grčkoj je došao do skoro istog rezultata koristeći samo štapić i njegov mozak.

Kako je stari grčki matematičar izračunao obim Zemlje?

Taj čovjek je bio Eratosten. Grčki matematičar i šef biblioteke u Aleksandriji.


Eratosten je čuo da u Sijeni, gradu južno od Aleksandrije, u letnjim sunčanim vremenima nije bilo nikakvih vertikalnih sjenki. Sunce je bilo direktno iznad glave. Pitao se da li je to istina i u Aleksandriji.

Dakle, 21. juna je postavio štap direktno u zemlju i čekao da vidi da li će sjena biti ubačena u podne. Ispostavilo se da je bila jedna. I iznosila je oko 7 stepeni.

Sada, ako Sunčevi zraci dolaze pod istim uglom u isto doba dana, a štap u Aleksandriji baca sjenku dok štap u Sijeni ne baca, to mora značiti da je površina Zemlje zakrivljena. Eratosten je vjerovatno to već znao.

Ideju o sferičnoj Zemlji dao je Pitagora oko 500. pne. I potvrdio je Aristotel nekoliko vijekova kasnije. Ako je Zemlja zaista bila sfera, Eratosten bi mogao da koristi svoja zapažanja da procijeni obim cijele planete.


Pošto je razlika u dužini sjenki 7 stepeni u Aleksandriji i Sijeni, to znači da su dva grada na površini od ukupno 360 stepeni udaljena 7 stepeni. Eratosten je angažovao čovjeka da izmjeri rastojanje između dva grada i saznao je da je oko 5000 stadija, što je oko 800 kilometara.

Tada bi mogao koristiti proste proporcije da bi pronašao obim Zemlje – 7 stepeni je 1/50 od 360 stepeni, tako 800 puta 50 je 40.000 kilometara. I upravo je tako, čovjek prije 2200 godina, pronašao obim naše čitave planete sa samo štapom i njegovim mozgom.

Izvor:https://www.businessinsider.com/how-greek-eratosthenes-calculated-earth-circumference-2016-6?utm_content=buffer82eca&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer

Istraživanje je otkrilo da je Zemljino magnetno polje 'jednostavnije nego što smo mislili'

Naučnici su identifikovali obrasce u magnetnom polju Zemlje koje se razvijaju po reda od 1.000 godina, pružajući novi uvid u to kako polje radi i dodajući mjeru predvidljivosti za promjene u polju koje ranije nisu poznate.

Otkriće će također omogućiti istraživačima da proučavaju prošlost planete sa finijim rezolucijama koristeći ovaj geomagnetski “otisak prsta” za upoređivanje jezgra sedimenta uzetih iz Atlantika i Pacifičkih okeana.
Rezultati istraživanja, koji je podržala Nacionalna naučna fondacija, nedavno su objavljeni u knjigama Earth and Planetary Science Letters.
Geomagnetno polje je kritično za život na Zemlji. Bez toga, napunjene čestice od sunca (“solarni vetar”) bi udvostrule atmosferu, kažu naučnici. Polje takođe pomaže u ljudskoj plovidbi i migracijama životinja na način na koji naučnici tek počinju da razumeju. Vekovi ljudskog posmatranja, kao i geološki zapisi, pokazuju da se naša polja značajno menjaju u svojoj snazi ​​i strukturi tokom vremena.
Ipak, uprkos njegovom značaju, mnoga pitanja ostaju bez odgovora o tome zašto i kako se ove promjene javljaju. Najjednostavniji oblik magnetskog polja dolazi iz dipola: par ravnopravnih i suprotno napunjenih stubova, poput magnetskog traka.

“Već smo znali da Zemlja nije savršeni dipol, a ove nesavršenosti možemo videti u istorijskom zapisu”, rekla je Maureen “Mo” Walczak, postdoktor istraživač na Oregon State University i glavni autor studija. “Nalazimo da ne-dipolarne strukture nisu nejasne, nepredvidljive stvari. One su veoma dugotrajne i ponavljaju se preko 10.000 godina – uporne na njihovoj lokaciji širom holocena.
“To je nešto poput otkrića Svjetskog grala”, dodala je ona, “iako nije savršeno. To je važan prvi korak ka boljem razumijevanju magnetskog polja i sinhronizaciji podataka s jezgrom sedimenta na boljoj skali.”
Pre nekih 800.000 godina, igla magnetskog kompasa bi ukazala na jug, jer je magnetsko polje Zemlje obrnuto. Ove preokretanje obično se dešava svakih nekoliko stotina hiljada godina.
Dok su naučnici svesni šablona preokreta u magnetnom polju Zemlje, sekundarni obrazac geomagnetnog “vibriranja” u periodima stabilnog polariteta, poznatog kao paleomagnetna sekularna varijacija ili PSV, može biti ključ za razumevanje zašto dolazi do neke geomagnetske promene.

Magnetno polje Zemlje se nesavršeno podudara sa osom rotacije, zbog čega se “pravi sever” razlikuje od “magnetnog sjevera”, kažu istraživači. Na sjevernoj hemisferi ovaj disparitet u savremenom polju očigledno pokreće područja visokog geomagnetskog intenziteta koji su usredsređeni ispod Severne Amerike i Azije.
“Ono što nismo znali je da li ovaj snimak ima neko dugoročno značenje – a ono što smo saznali jeste da ima”, rekao je Džozef Stoner, specijalista paleomagnetskih studija u državi Oregon i koautor na studiji.
Kada je magnetsko polje jače ispod Severne Amerike, ili u “Sjevernoameričkom režimu”, ono stvara strme naklonosti i visoke intenzitete u Severnom Pacifiku i nizak intenzitet u Evropi sa zapadnim deklinacijama u Severnom Atlantiku. Ovo je u skladu sa istorijskim zapisom.
Alternativni “evropski režim” je na neki način suprotan, sa plitkim nagibom i niskim intenzitetom u severnom Pacifiku, i sa istočnim deklinacijama na severu Atlantika i velikim intenzitetima u Evropi.
“Kako se ispostavilo, magnetsko polje je manje komplikovano nego što smo mislili”, rekao je Stoner. “To je prilično jednostavno oscilovanje koje izgleda kao rezultat varijacija geomagnetskog intenziteta na samo nekoliko ponavljajućih lokacija sa velikim prostornim utjecajima. Još nismo sigurni šta pogađa ovu varijaciju, iako je verovatno kombinacija faktora uključujući konvekciju spoljnog jezgra koje može biti pristrasno u konfiguraciji od strane najmanjih ploča. “
Istraživači su uspeli da identifikuju obrazac proučavajući dve jezgre visoke rezolucije od zaliva Aljaske koje su im omogućile da razviju rekonstrukciju PSV u tom regionu od 17,400 godina. Zatim su upoređivali ove zapise sa sedimentnim jezgrima sa drugih lokacija u Tihom okeanu kako bi se uhvatio magnetni otisak prstiju, koji se zasniva na orijentaciji magnetita u sedimentu, koji djeluje kao magnetska snimka iz prošlosti.
Uobičajeni magnetni signal koji se nalazi u jezgri sada pokriva područje koje se proteže od Aljaske do Oregona, a preko Havaja.

“Magnetno poravnanje dalekih rekonstrukcija životne sredine korištenjem preokreta u paleomagnetnom zapisu omogućava uvid u prošlost na skali od stotinu hiljada godina”, rekao je Walczak.

“Razvoj koherentne PSV stratigrafije će nam omogućiti da pogledamo snimak na skali koja je možda kratka kao nekoliko vekova, upoređivati događaje između okeanskih basena i stvarno doći do srži istine o tome kako se klimatske anomalije razmnožavaju oko planete na skali relevantnoj za ljudsko društvo “.
Magnetno polje se generiše unutar Zemlje putem tečnog spoljnog jezgra od gvožđa, nikla i drugih metala koji stvara električne struje, što zauzvrat proizvodi magnetna polja. Magnetno polje je dovoljno jako da zaštiti Zemlju od solarnih vetrova i kosmičkog zračenja. Činjenica da se ona mijenja je dobro poznata; razlozi zašto su ostali misterija.
Sada ova misterija može biti malo bliža rešavanju.

Izvor: https://phys.org/news/2017-07-earth-magnetic-field-simpler-thought.html#jCp