Forma de la tierra

La forma de la tierra  es un término para la forma de la superficie terrestre . Dependiendo de la definición de la figura de la Tierra, en geodesia se establecen varios sistemas de coordenadas .

Historia

Incluso en el siglo VI. BC Pitágoras creía que la Tierra tiene una forma esférica [1] . El mismo descubrimiento lo da el autor más autorizado sobre este tema, Teofrasto , a Parménides .

Después de 200 años, Aristóteles lo demostró, refiriéndose al hecho de que durante los eclipses lunares la sombra de la Tierra siempre es redonda.

Después de otros 100 años, Eratóstenes , por la diferencia en la desviación de los rayos del sol de la vertical al mediodía del solsticio de verano , determinó que la circunferencia del globo es aproximadamente 50 veces la distancia de Syene a Alejandría . Sin embargo, no se sabe con qué precisión se midió la distancia entre estas ciudades en ese momento [2] .

Newton demostró por primera vez que la forma de la tierra debe ser diferente a la de una esfera . Sugirió que tiene la forma de un elipsoide y propuso el siguiente experimento mental. Es necesario cavar dos pozos: desde el polo hasta el centro de la Tierra y desde el ecuador hasta el centro de la Tierra. Estas minas están llenas de agua. Si la Tierra es esférica, entonces la profundidad de las minas es la misma. Pero la fuerza centrífuga actúa sobre el agua de la mina ecuatorial , mientras que el agua de la mina polar no lo hace. Por lo tanto, para equilibrar el agua en ambos ejes, es necesario que el eje ecuatorial sea más largo. [3]

Un mayor desarrollo de la teoría de la figura de la Tierra se refleja en los trabajos de Huygens , Cassini , Clairaut , MacLaurin , d'Alembert , Lagrange , Laplace , Legendre , Jacobi , Dirichlet , Poincaré y otros.

Vistas modernas

En la aproximación cero, podemos suponer que la Tierra tiene la forma de una bola con un radio medio de 6371,3 km. Esta representación de nuestro planeta es muy adecuada para problemas en los que la precisión del cálculo no supere el 0,5 %. En realidad, la Tierra no es una esfera perfecta. Debido a la rotación diaria, se aplana desde los polos; las alturas de los continentes son diferentes; la forma de la superficie también está distorsionada por las deformaciones de las mareas.

En geodesia y astronáutica , se suele elegir un elipsoide de revolución o geoide para describir la figura de la Tierra . Un sistema de coordenadas astronómicas está asociado con el geoide, y un sistema de coordenadas geodésicas está asociado con el elipsoide de revolución .

Por definición, un geoide es una superficie que es normal a la gravedad en todas partes [4] .

Si la Tierra estuviera completamente cubierta por el océano y no estuviera sujeta a la influencia de las mareas de otros cuerpos celestes y otras perturbaciones similares, tendría la forma de un geoide . En realidad, la superficie de la Tierra puede diferir significativamente del geoide en diferentes lugares. Para una mejor aproximación de la superficie, se introduce el concepto de elipsoide de referencia , que coincide bien con el geoide solo en alguna parte de la superficie. Los parámetros geométricos de los elipsoides de referencia difieren de los parámetros del elipsoide terrestre medio , que describe la superficie terrestre como un todo.

En la práctica, se utilizan varios elipsoides terrestres medios diferentes y sistemas de coordenadas terrestres asociados.

Nombre un km 1/ f GM ⊕ × 10 14 m 3 s −2 J 2 × 10 −3 Ω × 10 −5 rad/s WGS84 6378.137 298.257223563 3.986004418 1.08263 7.292115 GRS80 6378.137 298.257222101 3.986005 1.08263 7.292115 IERS96 6378.13649 298.25645 3.986004418 1.0826359 7.292115 PZ-90 6378.136 298.257839303 3.9860044 1.0826257 7.292115

Aquí: a  es el radio ecuatorial de la Tierra; f  es la contracción geométrica del elipsoide, donde c  es el radio polar de la Tierra); G  es la constante gravitacional ; M ⊕  es la masa de la Tierra ; J 2  es el factor de forma dinámico de la Tierra; Ω  es la velocidad angular de rotación de la Tierra.

Véase también

• La esfericidad de la tierra
• Elipsoide terrestre
• geoide
• tierra plana
• oblatividad de la tierra

Notas

1. ↑ Diógenes Laertes. LIBRO OCHO . www.psylib.ukrweb.net. Consultado el 22 de marzo de 2020. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2020. (indefinido)
2. ↑ Trifonov E.D. Cómo se midió el sistema solar  // Naturaleza . - Ciencias , 2008. - N º 7 . - S. 18-24 . Archivado desde el original el 22 de abril de 2013. (Ruso)
3. ↑ Una vez más sobre la forma de la Tierra: ¿qué es realmente? Archivado el 20 de marzo de 2020 en Wayback Machine  - Young Technician, No. 11, 1975.
4. ↑ La definición de gravedad incluye no solo la componente gravitatoria, sino también la centrífuga, por lo que el geoide no coincide con la superficie equipotencial de un campo gravitatorio puro; es así en todas partes perpendicular no al vector puro del campo gravitatorio, sino a la plomada .

Literatura

• Zharov VE Astronomía esférica . - Moscú, 2002.

Enlaces

•  La forma del planeta tierra
• Panteleev V. L. Teoría de la figura de la Tierra (curso de conferencias) en msu.ru
• Sitio web de la Asociación Internacional de Geodesia y Geofísica
• Belobrov V.A. ¿La Tierra era plana? en academia.edu

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