به دور و بر خود نگاه کنید! ما تمام زندگی‌مان را در یک محدوده‌ی چند صد کیلومتری روی پوسته زمین می‌گذرانیم. کل این سیاره‌ی یک تریلیون کیلومتر مکعبی زیر پاهای ماست! اما چگونه می‌خواهیم آن را بشناسیم؟ در این مطلب در فارنت به ده واقعیت درباره‌ی زمین اشاره می‌کنیم که احتمالاً برای شما تازه هستند. بعضی از این واقعیت‌ها برای اثبات نیاز به مطالعه‌ی بیشتر دارد. شما چند تا از این‌ها را می‌دانید اما برای فهمیدن باقی نکات با ما همراه باشید!



1- سطح زمین از یک توپ بیلیارد هموارتر است

اگر کره زمین در حد یک توپ بیلیارد کوچک می‌بود، از توپ بیلیارد هموارتر بود. برای اثبات این حرف به مقدار کمی ریاضی احتیاج داریم. اول این که یک توپ بیلیارد چقدر هموار است؟براساس استاندارد «انجمن جهانی بیلیارد» قطر توپ بیلیارد 71.5 سانتی‌متر و دامنه‌ی مجاز تغییر قطرش 013.0 سانتی‌متر (13.0 میلی‌متر) است. به عبارت دیگر، روی سطح این توپ نباید فرورفتگی یا برآمدگی با عمق یا ارتفاع بیش از 013.0 سانتی‌متر وجود داشته باشد. نسبت اندازه‌ی ناهمواری‌های مجاز به اندازه‌ی خود توپ 013.0 تقسیم بر 71.5 است که حدوداً برابر با 0022.0 است.

قطر زمین حدود 12735 کیلومتر است. با در نظر گرفتن نسبت همواری توپ بیلیارد یعنی 0.002 برای کره زمین، داریم 28 = 0.002 * 12735 یعنی چنانچه زمین پستی و بلندی‌‌هایی با اندازه 28 کیلومتر داشته باشد باز هم در حد یک توب بیلیارد هموار است. مرتفع‌ترین نقطه زمین قله‌ی اورست با ارتفاع 8.85 کیلومتر و عمیق‌ترین تورفتگی این کره‌ی خاکی، چاله‌ی ماریانا با 11 کیلومتر عمق است. با این حساب زمین از توپ بیلیارد هم هموارتر است. اما آیا همین قدر که هموار است، گرد هم هست؟!

2- زمین به اندازه یک توپ بیلیارد گرد نیست!

زمین گرد است. بر خلاف باور رایج، هزار سال پیش هم مردم می‌دانستند که زمین کروی شکل است. حتی اراتستن دانشمند یونانی قبل از میلاد محیط کره زمین را با دقت بسیار بالایی محاسبه کرده بود.

اما مسئله این جاست که زمین یک کره‌ی کامل نیست. زمین پیوسته در حال چرخش است و این چرخش باعث می‌شود در معرض نیروی گریز از مرکز قرار بگیرد. همان نیروی خارجی که وقتی خودروی شما به سمت چپ می‌پیچد، شما را به سمت راست هل می‌دهد. حداکثر نیروی گریزاز مرکز به خط استوا وارد می‌شود. این نیرو همان شکلی را به زمین می دهد که یک آدم به یک توپ بسکتبال، وقتی روی آن نشسته است! این نوع شکل، کروی پهن شده در قطبین نام دارد. اگر شما فاصله ی بین دو قطب شمال و جنوب را اندازه گیری کنید، قطر زمین 12713.6 کیلومتر به دست می‌آید. اگر این اندازه گیری را از عرض داشته باشید، عدد حاصل 12756.2 کیلومتر است. که این دو عدد حدود 42.6 کیلومتر اختلاف دارند. این از خطای اندازه‌گیری ما برای یک توپ بیلیارد بیشتر است! بنابراین علی رغم اینکه زمین نسبت به یک توپ بیلیارد صاف است، به اندازه‌ی یک توپ بیلیارد گرد نیست.

3- زمین دقیقا به اندازه یک توپ بیلیارد گرد است!

بحث ما هنوز تمام نشده است! زمین پیچیده‌تر از یک کره‌ی در دو قطب پخ است. ماه و خورشید هم اثر گرانشی بر ما دارند. جزئیات این داستان خیلی پیچیده هستند! نیروی جاذبه باعث ناهمواری‌هایی در سطح زمین می‌شود و علاوه بر آن به شکل جذر و مد خودش را نشان می دهد. جذر و مد که حاصل نیروی جاذبه‌ی ماه است، تغییر ارتفاعی حدود 1 متر در سطح آب و 30 سانتی‌متر در سطح زمین ایجاد می‌کند. خورشید به علت فاصله‌ی بسیار دورتری که با زمین دارد قدرت مانوری کمتر از ماه دارد.

نیروهای دیگری هم بر زمین وارد می‌شوند از جمله: فشار ناشی از وزن قاره‌ها، ناآرامی‌های ناشی از نیروهای تکتونیکی، و غیره. در واقع اگر بگوییم زمین کروی شکل است حرفمان تقریباً درست است. اگر شما زمین به اندازه‌ی توپ بیلیارد کوچک شود و آن را در دست بگیرید، فکر نمی‌کنم متوجه شوید که یک کره کامل نیست! البته یک بازیکن حرفه‌ای بیلیارد قطعاً خواهد فهمید!

4- زمین کاملا بر زمین‌واره‌ی خودش منطبق نیست

 

اگر زمین بسیار انعطاف‌پذیر و کشسان بود و می‌توانست به هر نیرویی آزادانه واکنش نشان دهد شکلی پیچیده به نام زمین‌واره به خود می‌گرفت. برای مثال اگر سطح کره زمین کاملا در آب غرق بود (که البته تا چند وقت دیگر خواهد شد!) آنگاه زمین به شکل زمین‌واره در می‌آمد. اما در حال حاضر به علت وجود قاره‌ها که قابلیت شکل‌پذیری زمین را تاحدی کم کرده‌اند، زمین کاملاً یک زمین‌واره نیست.

اندازه گیری‌های دقیقی از سطح زمین نسبت به این زمین‌واره تنظیم شده‌اند، اما اندازه‌گیری خود این زمین‌واره کار مشکلی است. بهترین کاری که در حال حاضر می‌توان انجام داد این است که با استفاده از توابع پیچیده ریاضی آن را شبیه سازی کنیم. به همین علت آژانس فضایی اروپا ماهواره GOCE (کاوشگر میدان گرانشی و چرخش حالت پایدار اقیانوسی) را به فضا پرتاب کرد تا شکل زمین‌واره را به دقت تعیین کند. فکر می‌کردید که دانستن شکل زمین این همه دردسر داشته باشد؟

5- پریدن به درون تونل سر تا سری درون زمین مانند گشتن در مداری به دور آن است

زمانی که بچه بودم فکر می‌کردم که اگر در زمین، یک گودال یکسره حفر کنیم از امریکا به چین سر در می آوریم! معلوم شد که این تصورم درست نیست چرا که ایالات متحده و چین هر دو در نیمکره شمالی هستند پس این فرضیه غیر ممکن به نظر می‌رسد! اگر به داخل یک تونل سرتاسری درون زمین بپرید خواهید مرد! مگر این که کل دیواره‌های این تونل با موادی جادویی پوشیده شده باشد که در طول مسیر زخمی نشوید. 20 دقیقه طول می‌کشد که با شتاب به مرکز زمین برسید. پس از این که از مرکز عبور کردید پس از 20 دقیقه زمان به سطح زمین خواهید رسید اما چون زیر پایتان خالیست دوباره سقوط خواهید کرد و این وضعیت تا ابد ادامه خواهد داشت.

نکته جالب این است که هنگام سقوط در تمام راه شتاب کند شونده خواهید داشت زیرا هر چه به سوی مرکز زمین پیش می‌روید، جرم موجود بین شما و مرکز زمین کم می‌شود، بنابراین در نزدیکی مرکز، شتاب شما ازشتاب ناشی از گرانش هم کمتر می‌شود و شما با سرعتی معادل 7.7 کیلومتر بر ثانیه از کنار مرکز زمین عبور خواهید کرد. در واقع، مدل ریاضی حرکت شما همان مدل حرکت جسم متحرک در یک مدار است. سقوط به مرکز زمین و بازگشت به بالا به اندازه گشتن در مداری به دور زمین طول می‌کشد. نکته‌ی جالب دیگر این است که فرقی ندارد که این تونل از کجا به کجا باشد. زمان سفر شما در خطی مستقیم درون زمین از هر نقطه به نقطه‌ای دیگر (در امتداد وتری نزدیک به سطح، در امتداد قطر زمین، یا هر مسیر دیگر) حدود 42 دقیقه است.

6- درون زمین به سبب برخوردها، انقباض‌ها، فرورفتگی صفحات و واپاشی رادیواکتیو داغ است

در روزگاران بسیار قدیم، هر آنچه اکنون روی کره‌ی زمین است در قرصی به پهنای چند میلیارد کیلومتر به دور خورشید می‌گشت. به مرور زمان این مواد به هم پیوستند و اجرام کوچکی به نام ذرات سیاره‌ای، مانند سیارک‌های کوچک را شکل دادند. این اجرام با هم برخورد کردند، به هم چسبیدند و جرم بزرگتری را تشکیل دادند. سرانجام جرم این جسم به حدی زیاد شد که گرانش آن، اجرام دیگر را به سوی خود کشاند. وقتی این اجرام با هم برخورد کردند، زمین جوان به گویی مذاب تبدیل شد و تبدیل به یک منبع حرارت شد.

گرانش رفته رفته افزایش ‌یافت و زمین کم کم شکل کروی به خود گرفت. فشردگی باعث افزایش حرارت آن شد. از آن جا که زمین بیشتر از مایع تشکیل شده است، اجسام سنگین تمایل دارند به سمت مرکز زمین بروند، حال آن که اجسام سبک تمایل دارند در لایه‌های بالاتر باقی بمانند. هسته‌ی زمین حاوی مقادیر زیادی آهن، نیکل، اوسمیم و دیگر عناصر است. بنابراین وقت این مواد به عمق زمین می‌روند حرارت تولید می‌شود زیرا انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل شده که در نهایت به علت اصطاک به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. بعضی از این عناصر سنگین اورانیوم رادیواکتیو هستند که در حین تجزیه شدن گرما تولید می‌کنند. که گرمای تولید شده توسط آن‌ها، بیشتر از نصف کل گرمای قسمت داخلی زمین را شامل می‌شود. می‌توان گفت که داخل زمین 4 منبع گرما وجود دارد که جالب است با وجود گذشت زمان طولانی هنوز هم انرژی گرمایی خود را حفظ کرده‌اند. چرا که پوسته‌ی زمین عایق است و به این گرمای درونی اجازه‌ی فرار نمی‌دهد. به طوری که حتی تا حدود 4.55 میلیارد سال دیگر قسمت داخلی زمین این حرارت را حفظ خواهد کرد. میزان حرارت خروجی از سطح زمین، که از این منابع درونی تامین می‌شود، حدود 45 تریلیون وات است که معادل سه برابر مصرف انرژی کل جهان است. اگر می‌توانستیم تمام این انرژی را به برق تبدیل کنیم، برای مصرف کل جهان کفایت می‌کرد. افسوس که این «اگر» شدنی نیست. 7- زمین دست کم 5 قمر طبیعی دارد!

بیشتر مردم بر این باورند که زمین تنها یک قمر طبیعی دارد که در واقع به همان یک قمر “ماه” می¬گویند. البته حق با آن‌هاست، اما دست کم چهار جرم دیگر نیز در منظومه‌ی شمسی چسبیده به زمین در حرکت اند. در واقع آن‌ها قمر نیستند، اما جالبند!

بزرگترین آن‌ها “کروتنه”نام دارد. عرض آن حدود 5 کیلومتر است و در مدار بیضوی‌اش درون و بیرون مدار زمین، به دور خورشید می‌چرخد. دوره‌ی تناوب مدار کروتنه با تناوب زمین برابر است و به سبب مختصات جغرافیایی مدارها همیشه کروتنه و زمین با هم در یک سمت خورشید قرار دارند. از دید ما کروتنه مداری لوبیا شکل به دور خورشید طی می‌کند که گاهی به زمین نزدیک و گاهی دور می‌شود، اما هرگز خیلی دور نمی‌شود. به همین سبب برخی آن را قمری برای زمین می‌دانند در حالیکه به دور خورشید می‌گردد و قمر واقعی زمین محسوب نمی‌شود. سه جرم کشف شده‌ی دیگر هم همین شرایط را دارند. البته این دوستان با این که کم و بیش به ما نزدیک هستند، نمی‌توانند به زمین برخورد کنند. بنابراین نگران نباشید، جایمان امن است.

8- زمین در حال سنگین‌تر شدن است!

همانطور که قبلا گفتیم از بابت کروتنه خیالتان راحت باشد. اما فضا پر است از خرده ریزه‌ها و زمین مسیر وسیعی را طی می‌کند و با گذر از میان این مواد، زمین روزانه چیزی حدود 20 تا 40 تن از آن‌ها را به خودش جذب می‌کند! بیشتر این مواد ذرات غباری ریزند که در جو زمین می‌سوزند که به آنها شهاب سنگ می‌گوییم. اما همین‌ها هم سرانجام با قطرات باران به سطح زمین می‌رسند و روی هم انباشته می‌شوند.

شاید 40 تن ذره در روز خیلی اغراق آمیز به نظر برسد اما در واقع این مقدار تنها 6×10-21 از جرم زمین است و با این حساب 450000 تریلیون سال زمان لازم است تا جرم زمین با این روش دو برابر شود. این زباله‌های کیهانی آنقدر هستند که یک ساختمان 6 طبقه را در عرض یک سال کاملا پر کنند. این نکته را هم بگویم که زمین جرم از دست می‌دهد. جو زمین به سبب فرآیندهای گوناگونی در فضا نشت می‌کند. اما این فرآیند بسیار آهسته‌تر از فرایند تجمع جرم در زمین است. بنابراین نتیجه‌ی نهایی، افزایش جرم زمین است.

9- اورست بلندترین کوه جهان نیست!

ارتفاع کوه تعریف مشخصی دارد اما شاید منصفانه‌تر این باشد که ارتفاع کوه، فاصله‌ی دامنه تا قله لحاظ شود. ارتفاع کوه اورست 8850 متر بالاتر از سطح دریاست اما اورست این برتری را مدیون ارتفاع زیاد کل رشته کوه هیمالیاست. قله آتشفشانی موناکی در هاوایی از فرق سر تا نوک پایش 10314 متر است.

این اصطلاح برای یک کوه مناسب نیست اما منظور را بهتر می‌رساند. با وجود اینکه فقط 4205 متر از این قله بالای سطح دریاست درواقع از اورست بلندتر است. درضمن تلسکوپ‌های موجود در ارتفاعات قله موناکی آن را جذاب‌تر می‌کند.

10- نابود کردن زمین کار ساده‌ای نیست

کتابی درباره نابود کردن زمین به 12 روش مختلف نوشته شده است، که هم اکنون در سایت آمازون آماده پیش فروش است. اصطلاح “نابود کردن زمین” کمی گمراه کننده است، در حقیقت این کتاب درباره‌ی نابود کردن “حیات” است که بالطبع کار آسانی است. اما از لحاظ فیزیکی نابود کردن زمین دشوار است. چگونه می توان یک سیاره را بخار کرد؟ اجازه دهید تبخیر را از هم پاشیدن تعریف کنیم. به طوری که تکه ها از هم پاشیده شده دیگر نتوانند با نیروی گرانش کنار هم جمع شوند. این کار چقدر انرژی نیاز دارد؟ این گونه به قضیه نگاه کنید. سنگی بردارید، آنقدر پر قدرت آن را پرتاپ کنید که از دام گرانش زمین بگریزد. این کار انرژی زیادی لازم دارد. دوباره، یک، دو، سه، آتش! حالا باز هم این کار را تکرار کنید. آنقدر که کل زمین تمام شود. انرژی زیادی لازم است. اما این این را هم در نظر داشته باشید که هر سنگی که از شرش خلاص می‌شویم کمی هم از گرانش زمین کاسته می‌شود چون به اندازه جرم سنگ از جرم زمین کم می‌شود. هر چه گرانش کمتر شود پرتاپ کردن سنگ آسان‌تر می‌شود.

می‌توانید با استفاده از ریاضی این را محاسبه کنید: هر مقدار انرژی که برای پرتاب هر سنگ نیاز است، همان مقدار از گرانش زمین کم می‌شود. بر پایه‌ی فرضیات این انرژی تقریباً 32 10 × 2 ژول یا 200 میلیون تریلیون تریلیون ژول خواهد بود. خیلی زیاد است. در واقع این میزان کل انرژی گسیل شده از خورشید طی یک هفته است. این انرژی حدود یک تریلیون برابر حاصل از انفجار یک بمب هسته‌ای روی زمین است. برای نابود کردن زمین با سلاح‌های هسته‌ای باید یک زرادخانه‌ی هسته‌ای و زمان کافی در اختیار داشته باشید. اگر هر ثانیه کل سلاح‌های هسته‌ای روی زمین را باهم منفجر کنید، 160 هزار سال طول می‌کشد تا زمین به ابری از گاز تبدیل شود و این در صورتی است که فقط گرانش را در نظر بگیریم و پیوندهای شیمیایی که هم مواد را به هم متصل می‌کنند را نادیده بگیریم. بنابراین در عمل انرژی بسیار بیشتری مورد نیاز خواهد بود. به همین علت فیلم جنگ ستارگان علمی-تخیلی نیست، بلکه فانتزی است. شخصیت ستاره‌ی مرگ نمی‌تواند سلاحی با این قدرت داشته باشد. حتی انفجارهای بسیار عظیم هم نمی‌توانند زمین را نابود کنند. جرمی به اندازه سیاره مریخ 4.5 میلیارد سال پیش با زمین برخورد کرد و مواد پرتاب شده از این برخورد ماه را تشکیل داد و باقیمانده‌ی آن جرم جزئی از زمین شد، اما زمین تبخیر نشد. می‌بینید که حتی برخورد یک سیاره با سیاره دیگر آن‌ها را نابود نمی کند. البته این برخورد آنقدرها هم بی‌خسارت نبود و زمین را تا مرکزش ذوب کرد، اما آن چه مهم است این است که زمین همچنان وجود دارد. خورشید سرانجام روزی به هیولای سرخ تبدیل خواهد شد و گرچه احتمالاً قصد بلعیدن زمین را نخواهد داشت اما مطمئناً به سیاره‌مان آسیب جدی خواهد رساند. اما حتی آن زمان هم تبخیر کامل محتمل نیست هر چند که عطارد محکوم به این سرنوشت خواهد بود. در کل سیاره‌ها تمایل به محکم بودن دارند و خوشبختانه ما هم روی یکی از آن‌ها زندگی می‌کنیم.

نتیجه گیری:

بسیار خب، به خوبی و خوشی به پایان لیست رسیدیم! شاید بعضی از این واقعیت‌ها را می دانستید. البته موضوعات جالب دیگری هم هست. مثلاً: وزن اتمسفر چقدر است؟ متوسط جرم ابرها چه مقدار است؟ و مباحثی از این قبیل. اما ما فعلاً به “10 واقعیت درباره زمین” اکتفا می‌کنیم. ما روی این سیاره زندگی می‌کنیم و چیزها زیادی را درباره‌ی آن نمی‌دانیم. چیزهایی که ممکن است بسیار شگفت‌انگیز باشند. پس با شگفتی به آن نگاه کنیم و به یادگرفتن درباره آن ادامه دهیم.