Oblate spheroid – Γιατί η Γη δεν είναι ακριβώς σφαίρα

Oblate spheroid – Γιατί η Γη δεν είναι ακριβώς σφαίρα

Στις περισσότερες σχολικές εικόνες η Γη ζωγραφίζεται ως τέλεια σφαίρα. Στην πραγματικότητα, όμως, το σχήμα της είναι λίγο πιο «ζουληγμένο»: είναι αυτό που οι μαθηματικοί ονομάζουν oblate spheroid.

Τι σημαίνει oblate spheroid;

Ξεκινάμε από μια έλλειψη και τη στρέφουμε γύρω από τον μικρό άξονά της. Το στερεό που προκύπτει είναι ένα σφαιροειδές σχήμα, ελαφρώς πεπλατυσμένο στους πόλους και πιο «παχουλό» γύρω από τον ισημερινό. Αν η έλλειψη ήταν κύκλος, θα παίρναμε τέλεια σφαίρα· επειδή όμως οι δύο άξονες έχουν λίγο διαφορετικά μήκη, παίρνουμε ένα oblate spheroid.

Γιατί η Γη έχει αυτό το σχήμα;

Η βασική αιτία είναι η περιστροφή. Καθώς η Γη γυρίζει γύρω από τον άξονά της, η φυγόκεντρος δύναμη τείνει να «σπρώχνει» μάζα προς τα έξω, ιδιαίτερα στην περιοχή του ισημερινού όπου η γραμμική ταχύτητα είναι μεγαλύτερη.  Έτσι, η διάμετρος στον ισημερινό γίνεται λίγο μεγαλύτερη από τη διάμετρο που περνάει από τους πόλους.

Σήμερα γνωρίζουμε ότι:

• Η ισημερινή διάμετρος της Γης είναι περίπου 12.756 km.
• Η πολική διάμετρος είναι περίπου 12.714 km. 

Η διαφορά είναι μικρή (περίπου 42 km), αλλά αρκετή ώστε οι γεωδαιτικές και δορυφορικές μετρήσεις να χρειάζονται το μοντέλο της «πεπλατυσμένης σφαίρας» και όχι της τέλειας σφαίρας.

Άλλοι πλανήτες με πιο έντονο «φούσκωμα»

Η Γη είναι σχεδόν σφαιρική – η απόκλιση είναι μικρή, περίπου 1 προς 298. Όμως σε πλανήτες που περιστρέφονται πολύ πιο γρήγορα, όπως ο Δίας και ο Κρόνος, το φούσκωμα στον ισημερινό είναι πολύ πιο εμφανές: ο Δίας είναι περίπου 7% «παχύτερος» στον ισημερινό, ενώ ο Κρόνος πάνω από 10%. 

Έτσι, το oblate spheroid δεν είναι απλώς μια μαθηματική ιδέα· είναι ένα πολύ καλό μοντέλο για το σχήμα πολλών ουράνιων σωμάτων, από τη Γη μέχρι τους γίγαντες αερίου του Ηλιακού μας Συστήματος.

Μικρή άσκηση για τον αναγνώστη

Αν θεωρήσουμε ότι μια «τέλεια σφαίρα Γης» θα είχε διάμετρο 12.735 km (κάπου ανάμεσα στις δύο τιμές), πόσο ποσοστιαία είναι η διαφορά της πραγματικής ισημερινής διαμέτρου από αυτή την ιδανική τιμή; Είναι ένας ωραίος τρόπος να δούμε στην πράξη πόσο «λίγο» αλλά και πόσο «σημαντικά» διαφέρει η Γη από την τέλεια σφαίρα.