Ziemia: okrągła jak piłka

[śmiech] Co robisz? To miała być niespodzianka. To statek czasoprzestrzenny. Hmm. Do czego służy?

Może podróżować w przestrzeni i w czasie. Niesamowite. Gdzie mogę usiąść? Ojej! Stąd naprawdę widać, że Ziemia jest okrągła, jak piłka.

Tak. Wiesz, pierwsi ludzie, którzy to odkryli, zrobili to bez pomocy statku kosmicznego, ponad 2000 lat temu. Przenieśmy się do tych czasów i popatrzmy. Tutaj, w mieście Aleksandria żył wspaniały matematyk Eratostenes. Zauważył, że kiedy zjadał ze smakiem swój obiad w południe, obelisk na placu rzucał bardzo krótki cień.

W południe, gdy Słońce znajduje się najwyżej na niebie, promienie słoneczne padają na ziemię prawie pod kątem prostym, ale nie do końca. Jako że nie padają zupełnie prostopadle, pojawia się trochę cienia. Pewnego dnia Eratostenes otrzymał list od przyjaciela, który mieszkał w mieście Asuan, położonym 800 kilometrów na południe od Aleksandrii. Przyjaciel powiedział Eratostenesowi, że tam gdzie mieszka, nic nie rzuca cienia w południe. W Asuanie, Słońce świeci dokładnie nad głowami ludzi.

To dziwne, pomyślał Eratostenes. Ziemia jest płaska. Każdy może to zobaczyć. A więc Słońce powinno świecić pod takim samym kątem we wszystkich miejscach, nieprawdaż? Promienie słoneczne powinny być równoległe, ale nie są.

Hmm. Aha! Gdyby Ziemia wcale nie była płaska, a zakrzywiona, wtedy cienie mogłyby padać pod rożnymi kątami. A jeśli Ziemia jest zakrzywiona, to jej końce muszą się gdzieś spotykać, tworząc sferę. Tak własnie Eratostenes odkrył, że świat jest okrągły, jak piłka.

To jednak nie wszystko, co odkrył. Eratostenes wyliczył nawet wielkość tej piłki. Kiedy znał już różnicę między kątami, pod jakimi padały cienie w Aleksandrii i Asuanie, potrzeba mu już było tylko odległości między tymi dwoma miastami. Aby ją zmierzyć, wysłał wielbłąda do Asuanu. Był to marsz o długości 800 kilometrów.

Różnica między kątami wynosiła 7,2 stopnia. 360, pełne koło, dzielone przez 7,2, a następnie pomnożone przez 800 kilometrów daje 40 000 kilometrów. W taki sposób Eratostenes odkrył nie tylko to, że świat jest okrągły jak piłka, ale także oszacował jego obwód z niesłychaną precyzją. Nawet wartość metr pochodzi z tego obliczenia. Jeden metr był na początku określany jako 140-milionowa część obwodu Ziemi.

Hej! Skoro Ziemia jest okrągła jak piłka, możemy się przez nią przekopać i wyjść po jej drugiej stronie. Zapnij pasy i ruszamy! Tak wyglądałaby Ziemia, gdybyśmy przecięli ją na pół. Składa się z warstw ułożonych jedna na drugiej, podobnie jak cebula.

Najpierw statek musi przekopać się przez twardą warstwę skał, skorupę. Mimo, że w niektórych miejsca może ona mieć grubość nawet 50 km, to tylko cienka warstewka w porównaniu do rozmiaru Ziemi. Po przejściu przez skorupę statek Kimo i Filipa zmierza dalej w dół, w kierunku najgrubszej z warstw Ziemi, czyli płaszcza. Ma on grubość prawie 3000 kilometrów i stanowi zdecydowaną większość ziemskiej objętości, ponad 80%. Płaszcz jest w większości ciałem stałym, tak jak skorupa, ale jest dużo bardziej gorętszy i porusza się powoli, jak rzeka skał.

W kreskówce jak ta, statek może podróżować w głąb Ziemi, ale w rzeczywistości jeszcze nikt nigdy nie dotarł nawet do płaszcza. Więc skąd zatem wiemy, co znajduje się w głębi Ziemi? Kiedy występuje trzęsienie ziemi, albo bardzo duża eksplozja, naukowcy badają, w jaki sposób wibracje rozchodzą się przez Ziemię. Następnie wykonują szybkie obliczenia, aby dowiedzieć się z jakich substancji zbudowane są wewnętrzne warstwy Ziemi. Po podróży przez płaszcz statek dotarł do jądra Ziemi.

Jądro różni się od dwóch zewnętrznych warstw. Podczas gdy skorupa i płaszcz zbudowane są ze skał, które składają się głównie z tlenu, magnezu, silikonu i aluminium, jądro składa się głównie z żelaza. Jądro zewnętrzne jest płynne. To gruba warstwa nieustannie poruszającego się, stopionego żelaza, a to ma dla nas ogromne znaczenie, ponieważ obracająca się sfera płynnego żelaza jest tym, co wytwarza pole magnetyczne Ziemi. Mamy dobry powód, aby być wdzięcznymi za istnienie pola magnetycznego.

Dzięki polu magnetycznemu Ziemi możemy nawigować za pomocą kompasu, migrujące ptaki mogą znaleźć drogę, a nasza planeta chroniona jest przed promieniowaniem kosmicznym, które w przeciwnym razie szkodziłoby życiu na Ziemi. Część jądra położona najbliżej jego środka jest tak gorąca jak... jest tak gorąca jak powierzchnia Słońca, bo ma temperaturę około 6000 stopni Celsjusza. Pomimo że jest tak gorąca, nadal ma postać ciała stałego, bo działa na nią ogromne ciśnienie. Jądro wewnętrzne jest zdecydowanie zbyt gorące dla tego statku, więc Kimo i Filip powinni lepiej wrócić na powierzchnię.

Opuszczają jądro wewnętrzne, które jest ciałem stałym i poruszają się dalej przez płynne jądro zewnętrzne. Mijają wolno poruszający się płaszcz, który w połowie jest ciałem stałym i wreszcie przebijają się przez twardą skorupę. Przebyli łączną odległość 12 700 kilometrów, czyli średnicę Ziemi.