Факт чи Вигадка | Поширені омани про планету Земля

На перший погляд, Земля здається ідеальним шаром, особливо коли ми спостерігаємо її з космосу. Однак при більш ретельному вивченні стає очевидно, що її форма дещо відрізняється від ідеальної сфери. Земля являє собою сплюснутий у полюсів і розширений на екваторі еліпсоїд, який геодезисти називають геоїдом.

Ця незначна на перший погляд різниця у формі має велике значення при проведенні точних вимірювань на поверхні планети. Якщо ми будемо вважати Землю ідеальною кулею при розрахунках координат або відстаней, то отримаємо неточності, які можуть бути критичними в навігації, геодезії та інших сферах. Наприклад, системи супутникової навігації, такі як GPS, враховують еліпсоїдальну форму Землі для забезпечення високої точності визначення місцезнаходження.

Причиною такої форми є обертання Землі навколо своєї осі. Це обертання створює відцентрову силу, яка злегка «роздуває» планету в області екватора. Крім того, маса Землі розподілена нерівномірно, що також впливає на її форму і гравітаційне поле.

На перший погляд може здатися, що з підвищенням висоти температура повітря постійно й рівномірно падає. І справді, до певної точки це так: піднімаючись на кожен кілометр у межах перших 11 кілометрів атмосфери, температура знижується приблизно на 6,5 °C, досягаючи близько –56,6 °C на висоті 11 кілометрів.

Проте атмосфера Землі — це не просто однорідний шар повітря, а складна система, поділена на кілька шарів з різними фізичними та хімічними властивостями. Після позначки в 11 кілометрів починається стратосфера, де температура веде себе вже інакше. У діапазоні від 11 до 25 кілометрів температура майже не змінюється, залишаючись стабільною.

А ось між 25 і 40 кілометрами відбувається несподіване: температура починає підвищуватися, піднімаючись від –56,5 °C до +0,8 °C. На висоті близько 40 кілометрів вона досягає приблизно 0 °C і зберігається на цьому рівні до висоти близько 55 кілометрів.

Далі, у мезосфері, температура знову починає падати, зменшуючись на 0,25–0,3 °C на кожні 100 метрів підйому. На висоті близько 90 кілометрів стовпчик термометра опускається до –90 °C — це найхолодніша ділянка у вертикальному розподілі температури атмосфери.

Але й це не кінець температурних сюрпризів. Вище 90 кілометрів, у термосфері, температура знову починає рости і на висотах 200–300 кілометрів досягає вражаючих значень порядку 1500 Кельвінів (приблизно +1226 °C). Після цього вона залишається майже незмінною на великих висотах.

Такі коливання температури пов’язані з різними процесами, що відбуваються в кожному шарі атмосфери. Наприклад, у стратосфері підвищення температури зумовлене поглинанням ультрафіолетового випромінювання озоновим шаром, а в термосфері — поглинанням сонячної радіації розрідженими газами.

Розуміння того, як насправді розподіляється температура з висотою, не тільки розвіює поширені омани, а й має практичне значення. Це важливо для авіації, космонавтики та метеорології, допомагаючи прогнозувати погодні умови та забезпечувати безпеку польотів. Атмосфера Землі — це складна і динамічна система, повна несподіваних змін та дивовижних явищ, які продовжують привертати увагу науковців і дослідників.

Може здатися логічним, що чим глибше ми занурюємося в надра Землі, тим сильнішою стає сила тяжіння. Проте насправді відбувається протилежне: у міру руху до центру планети гравітація поступово зменшується, і в самому центрі настає стан невагомості. Це пояснюється тим, що маса Землі починає оточувати вас з усіх боків, і гравітаційні сили взаємно врівноважуються.

Уявіть Землю як ідеальну кулю з рівномірно розподіленою щільністю. У такому випадку розрахунки показують, що сила тяжіння лінійно зменшується з глибиною. Але наша планета набагато складніша. У земній корі є області з більш високою щільністю та порожнини, а мантія не однорідна за складом і структурою. Через це центр тяжіння Землі може бути зміщений щодо її геометричного центру.

Це означає, що зона невагомості знаходиться не точно в центрі планети, а трохи вбік — там, де розташований її реальний центр мас. Таке зміщення впливає на гравітаційне поле Землі й враховується у геофізичних дослідженнях та під час моделювання внутрішніх процесів планети.

Багато хто вважає, що зміна пір року на Землі відбувається через те, що планета то наближається до Сонця, то віддаляється від нього. Однак це поширена омана. Насправді причина криється в нахилі земної осі обертання щодо площини її орбіти навколо Сонця.

Земна вісь нахилена приблизно на 23,5 градуса. Цей нахил залишається майже постійним у міру того, як Земля здійснює повний оберт навколо Сонця протягом року. Саме через цей нахил у різні пори року різні півкулі Землі отримують різну кількість сонячного світла і тепла.

Коли Північна півкуля нахилена до Сонця, у цій частині планети настає літо. Сонце підіймається вище над горизонтом, дні стають довшими, і поверхня отримує більше сонячної енергії. У цей же час у Південній півкулі, яка нахилена від Сонця, настає зима з короткими днями та низьким положенням Сонця на небосхилі.

Через півроку ситуація змінюється на протилежну: тепер Південна півкуля нахилена до Сонця, і там настає літо, а в Північній півкулі — зима. Таким чином, зміна пір року зумовлена не відстанню до Сонця, а тим, яка частина Землі більше освітлена через нахил осі.

Цікаво відзначити, що в січні, коли в Північній півкулі зима, Земля насправді перебуває на мінімальній відстані від Сонця — в точці орбіти, званій перигелієм. А в липні, коли в Північній півкулі літо, планета знаходиться в афелії — на максимальній відстані від світила. Але ця різниця у відстані (близько 5 мільйонів кілометрів) не впливає суттєво на температуру, тому що розподіл сонячної енергії залежить головним чином від кута падіння сонячних променів, пов’язаного з нахилом осі.

До речі, саме слово «клімат» має пряме відношення до цього явища. Воно походить від давньогрецького слова «κλίμα» (klima), що означає «нахил» або «схил». Це підкреслює важливість нахилу земної осі у формуванні кліматичних умов на планеті.

Астрономи розрізняють кілька типів доби, і поняття «доба» не таке постійне, як може здатися.

Сонячна доба, яку ми використовуємо в повсякденному житті, визначається як час, за який Земля здійснює один повний оберт навколо своєї осі щодо Сонця. Це період між двома послідовними верхніми кульмінаціями Сонця — моментами, коли воно знаходиться у найвищій точці на небі. Однак справжня сонячна доба не є строго постійною. Протягом року її тривалість трохи змінюється через еліптичну форму орбіти Землі та нахил її осі. Це призводить до того, що сонячна доба то подовжується, то скорочується на невеликі проміжки часу.

Крім того, існує поняття зоряної доби. Якщо замість Сонця взяти за точку відліку далеку «нерухому» зірку, то період обертання Землі навколо своєї осі щодо цієї зірки буде трохи коротшим. Зоряна доба становить приблизно 23 години 56 хвилин 4 секунди, що на 3 хвилини 56 секунд менше, ніж середня сонячна доба. Це відбувається тому, що за час одного повного обертання навколо своєї осі Земля встигає трохи просунутися по орбіті навколо Сонця. Тому для того, щоб Сонце знову опинилося у тому ж положенні на небі, Землі потрібно повернутися трохи більше, ніж на 360 градусів.

Ця різниця між сонячною та зоряною добою має важливе значення в астрономії та навігації. Наприклад, зоряна доба використовується для точного позиціонування телескопів і супутників, а також для складання зоряних карт.

Таким чином, звичний нам поділ часу на 24 години у добі, 60 хвилин в годині та 60 секунд у хвилині — це спрощена модель, яка зручна для повсякденного життя, але не відображає всієї складності руху нашої планети. Час — річ відносна, і його вимірювання залежить від обраної точки відліку та безлічі астрономічних чинників. Розуміння цих нюансів відкриває перед нами дивовижні аспекти роботи Всесвіту і дозволяє цінувати точність і складність систем, які ми використовуємо щодня.

Існує поширений міф, що Велика китайська стіна — єдиний рукотворний об'єкт, видимий із космосу неозброєним оком. Однак насправді побачити її з орбіти Землі практично неможливо без спеціальних інструментів. Стіна побудована з матеріалів, які за кольором і текстурою зливаються з навколишнім ландшафтом, а її ширина не перевищує кількох метрів, що робить її непомітною з великої висоти.

Астронавти Міжнародної космічної станції, що перебуває на висоті близько 400 кілометрів над поверхнею Землі, зазначають, що навіть за ідеальних погодних умов і знаючи точне місцезнаходження стіни, розрізнити її вкрай складно. Для цього потрібне використання потужних телескопів або камер з високою роздільною здатністю.

Цікаво, що інші рукотворні об'єкти набагато легше помітити з космосу. Злітно-посадкові смуги міжнародних аеропортів завдяки своїм довгим прямим лініям і контрастному покриттю виділяються на тлі навколишньої місцевості. Єгипетські піраміди, розташовані на тлі світлих пісків пустелі, також добре помітні з космосу завдяки своїй формі та контрасту з оточенням.

Багато хто вважає, що найсухіше місце на Землі — це пустеля Сахара, відома своїми спекотними температурами та безкрайніми піщаними дюнами. Проте, якщо вимірювати сухість за річною кількістю опадів, цей титул по праву належить... Антарктиді!

Так, ви не помилилися. На найхолоднішому континенті планети знаходяться три унікальні області, відомі як Сухі долини Мак-Мердо. Ці долини вражають тим, що дощів і снігів тут не було протягом щонайменше двох мільйонів років! Оточені горами, які блокують надходження вологи, і піддаючись постійним сильним вітрам, ці долини практично позбавлені льоду і снігу, що робить їх найсухішими місцями на Землі.

Детальніше про найсухіші місця нашої планети читайте у нашій статті «Де знаходиться найсухіше місце на Землі?»

Багато з нас звикли вважати, що саме ліси виробляють основну частину кисню в атмосфері. Хоча зелені рослини дійсно відіграють важливу роль у процесі фотосинтезу, поглинаючи вуглекислий газ і виділяючи кисень, ліси — не єдині і навіть не головні учасники цього процесу.

Насправді головним постачальником кисню на Землі є мікроскопічні водорості, що живуть у морях і океанах, — фітопланктон. Ці крихітні організми, невидимі неозброєним оком, відповідальні за виробництво понад половини всього атмосферного кисню. Обширні водні простори планети надають їм ідеальні умови для розмноження і фотосинтезу, що робить їх незамінними учасниками глобального обміну газів.

Детальніше про це читайте у нашій статті «Які рослини виробляють основний обсяг кисню на планеті»

Багато хто вірить, що водяна вирва в раковині закручується в один бік у Північній півкулі та в протилежний — у Південній. Ця омана пов'язана з ефектом Коріоліса, описаним французьким математиком Густавом Коріолісом у 1833 році. Сили Коріоліса дійсно впливають на рух великих мас води і повітря на нашій планеті. Наприклад, вони пояснюють, чому в Північній півкулі річки частіше розмивають праві береги, а в Південній — ліві, і чому циклони закручуються в різні боки в різних півкулях.

Однак, коли йдеться про невеликі обсяги води, як у раковині чи ванні, сили Коріоліса стають практично непомітними. У цих масштабах напрямок закручування водяної вирви залежить від багатьох інших чинників: форми та симетрії раковини, положення зливного отвору, початкового руху води при зливі й навіть найменших нерівностей поверхні. Навіть малі випадкові впливи можуть визначити, в який бік закрутиться вода.

Таким чином, незалежно від того, чи перебуваєте ви у Північній чи Південній півкулі, вода у вашій раковині може закручуватися як за годинниковою стрілкою, так і проти неї. Ефект Коріоліса починає відігравати помітну роль лише у великих масштабах, таких як океанічні течії чи атмосферні явища.