Geodesia ja maan koko ja muoto

maa, jonka keskimääräinen etäisyys on 92 955 820 mailia (149 597 890 km) auringosta, on kolmas planeetta ja yksi aurinkojärjestelmän ainutlaatuisimmista planeetoista. Se muodostettu noin 4,5 - 4,6 miljardia vuotta sitten, ja se on ainoa planeetta, jonka tiedetään ylläpitävän elämää. Tämä johtuu tekijöistä, kuten sen ilmakehän koostumus ja fysikaaliset ominaisuudet, kuten veden läsnäolo yli 70,8% planeetasta antaa elämän menestyä.

Maa on kuitenkin myös ainutlaatuinen, koska se on suurin maanpäällisistä planeetoista (sellaisilla, joilla on ohut kivikerros pinta, toisin kuin ne, jotka koostuvat pääosin kaasuista, kuten Jupiterista tai Saturnusta) perustuen sen massaan, tiheyteen ja halkaisijaan. Maa on myös viidenneksi suurin planeetta koko maailmassa aurinkokunta.

Maan planeetan suurin massa on maanpäällisistä planeetoista 5,9736 x 10²⁴ kg. Sen tilavuus on myös suurin näistä planeetoista 108,321 × 10: llä¹⁰km³.

Lisäksi Maa on tihein maanpäälliset planeetat koska se koostuu kuoresta, vaipasta ja ytimestä. Maapallonkuori on ohuin näistä kerroksista, kun vaippa käsittää 84% maan pinnasta ja ulottuu 1 800 mailia (2900 km) pinnan alapuolelle. Mikä tekee maasta tiiviimmän näistä planeetoista, on kuitenkin sen ydin. Se on ainoa maanpäällinen planeetta, jolla on nestemäinen ulkoydin, joka ympäröi kiinteää, tiheää sisäydintä. Maan keskimääräinen tiheys on 5515 × 10 kg / m

Maa on luokiteltu suurimmaksi maanpäällisestä planeetasta myös sen ympärysmitan ja halkaisijan perusteella. Päiväntasaajan päällä Maan ympärysmitta on 40 075,16 km. Se on hiukan pienempi pohjoisen ja eteläisen napojen välillä 40 008 km: n etäisyydellä. Maapallon halkaisija napoissa on 7 899,80 mailia (12 713,5 km), kun taas se on 7 926,28 mailia (12 756,1 km) päiväntasaajalla. Vertailun vuoksi maapallon aurinkokunnan suurimman planeetan, Jupiterin, halkaisija on 88 846 mailia (142 984 km).

Maan ympärysmitta ja halkaisija eroavat toisistaan, koska sen muoto luokitellaan tukkeutuneeksi pallo- tai ellipsoidiksi todellisen pallon sijaan. Tämä tarkoittaa, että sen sijaan, että navat olisivat kaikilla alueilla yhtä suuret, navat on siroteltu, mistä on seurauksena pullistuma päiväntasaajalla ja siten suurempi kehä ja halkaisija siellä.

Päiväntasaajan pullistuma Maan päiväntasaajassa mitataan 42,72 km: n päässä 26,5 mailia, ja sen aiheuttaa planeetan kierto ja painovoima. painovoima itsessään aiheuttaa planeettojen ja muiden taivaankappaleiden supistumisen ja muodostavan pallon. Tämä johtuu siitä, että se vetää kaiken esineen massan mahdollisimman lähelle painopistettä (tässä tapauksessa maan ydintä).

Koska Maa pyörii, tätä palloa vääristää keskipakoisvoima. Tämä on voima, joka saa esineet liikkumaan ulospäin painopisteestä. Siksi, kun maapallo pyörii, keskipakoisvoima on suurin päiväntasaajalla, joten se aiheuttaa pienen ulospäin pullistuman, mikä antaa kyseiselle alueelle suuremman kehän ja halkaisijan.

Paikallisella topografialla on myös merkitys maan muodossa, mutta maailmanlaajuisesti sen rooli on hyvin pieni. Suurimmat erot paikallisessa topografiassa ympäri maailmaa ovat Mount Everest, korkein kohta merenpinnan yläpuolella 8 850 m: n päässä 29035 ft: stä ja Marianan kaivannon, joka on alin piste merenpinnan alapuolella 10 824 m: n korkeudessa. Tämä ero on vain 19 km: n matka, mikä on melko pieni. Jos otetaan huomioon päiväntasaajan pullistuma, maailman korkein kohta ja kaikkein kauimpana oleva paikka Maapallon keskusta on Chimborazo-tulivuoren huippu Ecuadorissa, koska se on korkein huippu, joka on lähinnä päiväntasaajalla. Sen korkeus on 6 567 metriä 20 561 jalkaa.

Maan koon ja muodon oikean tutkinnan varmistamiseksi käytetään geodesiaa, tieteen osaa, joka vastaa maan koon ja muodon mittaamisesta tutkimuksilla ja matemaattisilla laskelmilla.

Koko historian ajan geodesia oli merkittävä tieteen ala, kun varhaiset tutkijat ja filosofit yrittivät määrittää maapallon muodon. Aristoteles on ensimmäinen henkilö, jolla on yritetty laskea maan koko ja hän oli siksi varhainen geodesisti. Kreikkalainen filosofi Eratosthenes seurasi ja pystyi arvioimaan maan ympärysmitan 25 000 mailia, vain hiukan korkeampi kuin tänään hyväksytty mittaus.

Maan tutkimiseksi ja geodeesin käyttämiseksi tutkijat viittaavat usein ellipsoidiin, geoidiin ja datumien. Tämän kentän ellipsoidi on teoreettinen matemaattinen malli, joka näyttää tasaisen ja yksinkertaistetun kuvan maan pinnasta. Sitä käytetään mittaamaan etäisyyksiä pinnalla tarvitsematta ottaa huomioon muun muassa korkeuden muutoksia ja maanmuotoja. Maanpinnan todellisuuden huomioon ottamiseksi geodeetit käyttävät geoidia, joka on muoto, joka on rakennettu käyttämällä keskimääräistä merenpinnan keskimääräistä tasoa ja seurauksena ottaen korkeuden muutokset huomioon.

Kaikkien nykyisen geodeettisen työn perusta on kuitenkin peruspiste. Nämä ovat tietoryhmiä, jotka toimivat vertailupisteinä globaaliin tutkimustyöhön. Geodesiassa Yhdysvalloissa on kaksi päädattaa, joita käytetään kuljetukseen ja navigointiin, ja ne muodostavat osan Kansallinen alueellinen viitejärjestelmä.

Nykyään tekniikka, kuten satelliitit ja globaalit paikannusjärjestelmät (GPS) anna geodeettien ja muiden tutkijoiden tehdä erittäin tarkat mittaukset maan pinnasta. Itse asiassa se on niin tarkka, geodesia voi mahdollistaa maailmanlaajuisen navigoinnin, mutta se antaa tutkijoille mahdollisuuden mitata myös pienet muutokset maan pinnassa senttimetritasoon, jotta saadaan tarkimmat mittaukset maan koosta ja muoto.