Geodäsie sowie Größe und Form des Planeten Erde

Die Erde ist mit einer durchschnittlichen Entfernung von 149.597.890 km von der Sonne der dritte Planet und einer der einzigartigsten Planeten im Sonnensystem. Es entstand vor etwa 4,5 bis 4,6 Milliarden Jahren und ist der einzige Planet, von dem bekannt ist, dass er das Leben aufrechterhält. Dies liegt an Faktoren wie der atmosphärischen Zusammensetzung und den physikalischen Eigenschaften wie der Anwesenheit von Wasser auf über 70,8% der Erde, die das Leben zum Gedeihen bringen.

Die Erde ist jedoch auch einzigartig, da sie der größte der Erdplaneten ist (einer mit einer dünnen Gesteinsschicht auf der Oberfläche im Gegensatz zu jenen, die hauptsächlich aus Gasen wie Jupiter oder Saturn bestehen), basierend auf ihrer Masse, Dichte und Stärke Durchmesser. Die Erde ist auch der fünftgrößte Planet im gesamten Sonnensystem.

Größe der Erde

Als größter der Erdplaneten hat die Erde eine geschätzte Masse von 5,9736 × 10²⁴ kg. Sein Volumen ist mit 108.321 × 10 auch der größte dieser Planeten¹⁰km³.

Darüber hinaus ist die Erde der dichteste der irdischen Planeten, da sie aus einer Kruste, einem Mantel und einem Kern besteht. Die Erdkruste ist die dünnste dieser Schichten, während der Erdmantel 84% des Erdvolumens ausmacht und sich 2.900 km unter der Oberfläche erstreckt. Was die Erde jedoch zum dichtesten dieser Planeten macht, ist ihr Kern. Es ist der einzige Erdplanet mit einem flüssigen äußeren Kern, der einen festen, dichten inneren Kern umgibt. Die durchschnittliche Dichte der Erde beträgt 5515 × 10 kg / m³. Mars, der kleinste der Erdplaneten, ist nur etwa 70% so dicht wie die Erde.

Die Erde wird auch aufgrund ihres Umfangs und Durchmessers als der größte der Erdplaneten eingestuft. Am Äquator beträgt der Erdumfang 40.075,16 km. Sie ist zwischen Nord- und Südpol mit 40.008 km etwas kleiner. Der Erddurchmesser an den Polen beträgt 7.899,80 Meilen (12.713,5 km), während er am Äquator 7.926,28 Meilen (12.756,1 km) beträgt. Zum Vergleich: Der größte Planet im Sonnensystem der Erde, Jupiter, hat einen Durchmesser von 142.984 km..

Form der Erde

Umfang und Durchmesser der Erde unterscheiden sich, weil ihre Form als abgeflachtes Sphäroid oder Ellipsoid anstatt als echte Kugel klassifiziert wird. Dies bedeutet, dass die Pole nicht in allen Bereichen den gleichen Umfang haben, sondern gequetscht werden, was zu einer Ausbuchtung am Äquator und damit zu einem größeren Umfang und Durchmesser führt.

Die äquatoriale Ausbuchtung am Erdäquator wird bei 26,5 Meilen (42,72 km) gemessen und wird durch die Rotation und die Schwerkraft des Planeten verursacht. Durch die Schwerkraft ziehen sich Planeten und andere Himmelskörper zusammen und bilden eine Kugel. Dies liegt daran, dass die gesamte Masse eines Objekts so nahe wie möglich am Schwerpunkt (in diesem Fall am Erdkern) gezogen wird.

Da sich die Erde dreht, wird diese Kugel durch die Zentrifugalkraft verzerrt. Dies ist die Kraft, die Objekte veranlasst, sich vom Schwerpunkt weg nach außen zu bewegen. Wenn sich die Erde dreht, ist die Zentrifugalkraft am Äquator am größten, so dass sie dort eine leichte Auswölbung hervorruft, die diesem Bereich einen größeren Umfang und Durchmesser verleiht.

Lokale Topographie spielt auch eine Rolle in der Form der Erde, aber im globalen Maßstab ist ihre Rolle sehr gering. Die größten Unterschiede in der lokalen Topographie auf der ganzen Welt sind der Mount Everest, der höchste Punkt über dem Meeresspiegel mit 8.850 m (29.035 ft), und der Marianengraben, der niedrigste Punkt unter dem Meeresspiegel mit 10.924 m (35.840 ft). Dieser Unterschied ist nur eine Sache von ungefähr 19 km (12 Meilen), was insgesamt recht geringfügig ist. Wenn man die äquatoriale Ausbuchtung berücksichtigt, ist der höchste Punkt der Welt und der Ort, der am weitesten vom Erdmittelpunkt entfernt ist, der Gipfel des Vulkans Chimborazo in Ecuador, da er der höchste Gipfel ist, der dem Äquator am nächsten liegt. Seine Höhe beträgt 20.561 Fuß (6.267 m).

Geodäsie

Um sicherzustellen, dass die Größe und Form der Erde genau untersucht werden, wird die Geodäsie verwendet, ein Wissenschaftszweig, der für die Messung der Größe und Form der Erde mit Vermessungen und mathematischen Berechnungen verantwortlich ist.

Im Laufe der Geschichte war die Geodäsie ein bedeutender Zweig der Wissenschaft, als frühe Wissenschaftler und Philosophen versuchten, die Form der Erde zu bestimmen. Aristoteles ist die erste Person, die versucht, die Größe der Erde zu berechnen, und war daher ein früher Geodät. Der griechische Philosoph Eratosthenes folgte und schätzte den Erdumfang auf 25.000 Meilen, nur geringfügig höher als heute angenommen.

Um die Erde zu studieren und die Geodäsie heute zu nutzen, beziehen sich Forscher häufig auf Ellipsoid, Geoid und Bezugspunkte. Ein Ellipsoid in diesem Bereich ist ein theoretisches mathematisches Modell, das eine glatte, vereinfachte Darstellung der Erdoberfläche zeigt. Es wird verwendet, um Entfernungen auf der Oberfläche zu messen, ohne Höhenänderungen und Landformen berücksichtigen zu müssen. Um die Realität der Erdoberfläche zu berücksichtigen, verwenden Geodäten das Geoid, eine Form, die unter Verwendung des globalen mittleren Meeresspiegels konstruiert wird und infolgedessen Höhenänderungen berücksichtigt.

Die Grundlage aller heutigen geodätischen Arbeiten ist jedoch das Datum. Hierbei handelt es sich um Datensätze, die als Referenzpunkte für die globale Vermessungsarbeit dienen. In der Geodäsie gibt es in den USA zwei Hauptdaten für Transport und Navigation, die einen Teil des National Spatial Reference System ausmachen.

Dank Technologien wie Satelliten und GPS (Global Positioning Systems) können Geodäten und andere Wissenschaftler die Erdoberfläche heute äußerst genau messen. Tatsächlich ist es so genau, dass die Geodäsie eine weltweite Navigation ermöglichen kann, aber es ermöglicht Forschern auch, kleine Änderungen der Erdoberfläche bis auf den Zentimeter genau zu messen, um die genauesten Messungen der Größe und Form der Erde zu erhalten.