地球为什么不是完美的球体

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2022-04-06 电脑百科网

北京时间 4 月 6 日消息,据国外媒体报道,假如用一根足够长的卷尺,从地球的中心开端丈量,那地球的最高峰还会是珠穆朗玛峰吗?答案是否定的。假如以这种方法丈量,那地球上最高的山峰应该在另一个半球:厄瓜多尔的钦博拉索山。

▲ 地球呈稍微扁平的椭球形,在赤道拱起。

钦博拉索山之所以间隔地心最远,是由于地球的南北极实际上遭到了揉捏,就像有人用双手按住一个球的顶部和底部相同。所以,厄瓜多尔所在的赤道就向外凸出。地球并不是一个完美的球体,而是大致呈椭球形,在赤道邻近略有拱起。

现实上,大多数行星和卫星都不是完美的球体,而是通常会以这样或那样的方法被压扁。那么,导致这种现象的原因是什么呢?答案是离心力,即一个旋转物体所遭到的显着向外的力。

旋转的行星会遭到离心力的效果。在日常生活中,咱们也常看到离心力的效果:当你坐在椅子上旋转时,你应该会感到一股远离身体中心的拉力;你的胳膊或腿或许会摆动起来。有时,当咱们坐在旋转木马上时,旋转木马会有些许额外的力效果在咱们身上,使咱们感到被拉向一边。

由于行星和卫星的旋转,离心力导致它们在赤道处膨胀。这种影响或许非常奇妙,但木星和土星这样的巨型行星便是很好的比如。仔细观察这两颗气体巨星的全球图像,你会注意到它们都被轻微揉捏,中心拱起。在太阳系中,木星的自转速度是最快的,绕轴旋转一次的时间不到 10 小时,由此形成的木星赤道拱起,在地球上用业余的小型望远镜都可以很简单看出来。土星的自转速度也非常快,其外形呈现为椭球体,赤道直径与南北极直径之比相差大约 10%。物体旋转速度越快,其遭到的离心力就越大。

离心力效果于天体的一个极端比如是矮行星妊神星(Haumea),呈显着的椭球形,其长半轴可达短半轴的两倍。

离心力效果于天体的一个极端比如是矮行星妊神星(Haumea)。这颗矮行星坐落柯伊伯带,是太阳系的第三大矮行星。据估计,妊神星的质量约为冥王星的三分之一,具有极快的自转速度非常快 —— 每 4 个小时旋转一次。虽然没有直接观测到它的形状,但依据光变曲线核算的成果,妊神星呈显着的椭球形,其长半轴可达短半轴的两倍。虽然如此,据计算,妊神星本身的重力仍足以维持流体精力平衡,因而符合矮行星的界说。

珠穆朗玛峰是地球上最高的山峰吗?

这个问题的答案取决于咱们怎么对山峰的高度进行丈量。众所周知,珠穆朗玛峰是国际上海拔最高的山峰,这是咱们小时候就知道的现实之一。不过,还有一些山峰也可以被认为是地球的最高峰,这取决于咱们丈量的方法。

那么,依据不同的参数 —— 包括海拔最高、从底部到顶部最高,以及间隔地球中心最远的当地为最高 —— 来判别的话,国际上最高的山峰都有哪些?

珠穆朗玛峰,坐落喜马拉雅山脉的深处,毫无疑问是地球上最著名和最迷人的山峰。自 1953 年 5 月 29 日,尼泊尔夏尔巴人丹增・诺盖和新西兰人艾德蒙・希拉里首次登上珠峰至今,已有 4000 多人成功登顶。据报道,自 1922 年开端有记载以来,这座山现已夺走了 300 多人的生命。

研究人员在曩昔几十年里屡次丈量过珠峰。在 2020 年 12 月 8 日,我国与尼泊尔共同宣告了珠峰高程的最新丈量数据,显现珠峰海拔为 8848.86 米。这是一个适当惊人的高度,但也提出了一个问题:为什么咱们在确认国际最高峰时要运用“海拔高度”?

为了使丈量数据具有可比性,咱们有必要有一个共同认可的基线。历史上,甚至是现在,海拔通常以高于平均海平面的高度来表示。不过,这有必要参照标准的平均海平面,由于国际各地的海平面都不相同,而且由于气候变化,海平面也在变化。

▲ 厄瓜多尔的钦博拉索山坐落赤道邻近,其高峰是地球固体外表最接近外太空的最高点。

因而,现在的海拔高程是依据数学界说的地球大地水准面来丈量的。所谓大地水准面,其实是一个用来丈量准确地表高度的全球平均海平面模型。在地球重力场中,大地水准面是与处于自由静止状况的平均海水面相重合或最为接近的重力等位面,即“地球的数学外表”。在大地丈量学中,大地水准面被视为地球的物理性状和数学性状;在各类高程体系中,日常被称为海拔高程的正高体系便是依据大地水准面树立的。有了这个平均海平面,咱们就能确认山脉的高度。这些丈量数据,加上全球定位体系(GPS)的读数,就可以取得非常准确的海拔读数。

因而,一切的山脉高度都是从海平面开端丈量的,这主要是出于便利和共同性的考虑。但是,假如仅仅从底部到山顶进行丈量呢?珠穆朗玛峰还会高居榜首吗?

答案是“不”。取得这一荣誉的是夏威夷的一座死火山:茂纳凯亚火山。虽然这座火山的峰顶只高于海平面 4205 米 —— 还不到珠穆朗玛峰的一半 —— 但其大部分山体都隐藏在海平面以下。依据美国地质调查局的数据,茂纳凯亚火山从山脚到山顶的高度为 10211 米,比珠穆朗玛峰高得多。

▲ 茂纳凯亚火山从山脚到山顶的高度为 10211 米,比珠穆朗玛峰高得多。

那么,茂纳凯亚火山是否便是地球上最高的山峰呢?这个问题其实完全取决于咱们怎么来界说“最高峰”。假如地球上没有海洋的话,那茂纳凯亚火山的荣誉就没有任何争议了。咱们还可以将其与太阳系中其他没有海洋的天体上的最高山峰进行比较。

让咱们再换一个视角,来看一看间隔地球中心最远的山峰:厄瓜多尔的钦博拉索山。钦博拉索山在安第斯山脉中并不是最高的山 —— 甚至没有进入前 30 名 —— 但它靠近赤道的地理位置改变了一切。地球并不是一个完美的球体,严格来说是一个扁球体,沿着赤道拱起。这是地球自转所产生的力导致的成果。依据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的数据,地球的极区半径(6356.75 千米)和赤道半径(6378.14 千米)之间相差 21.39 千米。

钦博拉索坐落南纬 1 度,这里是地球拱起最杰出的当地;这种地理上的特殊性使得钦博拉索峰间隔地心的厚度达 6348.10 千米,比珠穆朗玛峰峰间隔地心的间隔还要远 2.15 千米。

简而言之,珠穆朗玛峰是地球海拔最高的山峰,而假如不考虑海平面的话,茂纳凯亚火山无疑是国际上最高的山峰。相比之下,要证明钦博拉索是地球最高峰的难度较高,由于这完全是一个视角问题。

当然,不管你选择哪一座山,它的高度都比不上太阳系中已知的最大火山 —— 火星的奥林匹斯山。依据美国国家航空航天局的数据,奥林匹斯山的高度约为 25 千米,几乎是珠穆朗玛峰的三倍,其底部直径更是达到惊人的 601.9 千米。

在主小行星带(介于火星和木星轨迹之间的小行星密集区域)的小行星灶神星上,还有一个非常显着的地形特征:雷亚希尔维亚盆地。这是太阳系中最大的碰击坑之一,其坑底的中心山峰高度估计在 20 到 25 千米之间,意味着它或许是太阳系中最高的山。

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