Kiek laiko truktų kritimas per Žemę?

Publikuota: 2015 m. kovo 27 d. penktadienis

Tarkime, iškasėte tunelį per Žemės centrą ir šokote į jį. Kiek laiko prabėgs, kol pasieksite kitą planetos pusę? Šią klasikinę užduotį ne vieną dešimtmetį sprendžia fizikos studentai. Žinomas ir atsakymas: 42 minutės, 12 sekundžių. Tačiau kanadietis Alexanderis Klotzas, McGillo universiteto Montrealyje studentas, su šia aksioma nesutiko ir ir nutarė atlikti savus, realistiškesnius skaičiavimus. Dažniausiai neatsižvelgiama į faktą, kad Žemės tankis nėra vienodas: plutos ir mantijos tankis mažesnis nei branduolio. Klasikinis skaičiavimas remiasi įsivaizdavimu, kad Žemės tankis vienodas, kaip biliardo kamuolio, 5500 kg/m³. Klotzas gi rėmėsi tikslesniais, seisminiais matavimais gautais planetos tankio duomenimis. Jo skaičiavimų pagrindas buvo Žemės modelio PREM (Preliminary Reference Earth model) duomenys, kuriuose atsižvelgiama į planetos vidinės sandaros ypatybes.

Pradiniai duomenys: atstumas nuo Žemės centro iki paviršiaus – 6371 km, Žemės tankis paviršiuje <1000 kg/m³, o branduolio centre – 13 000 kg/m³. Skaičiavimuose naudojama Niutono teorema, skelbianti, kad planetos centre gravitacijos nėra, t.y. lygi nuliui. Dar panaudotos svyravimo lygtys ir atsižvelgiama į gravitacijos dėsnius. Žinoma, kad pralėkęs Žemės centrą, kūnas kris toliau – į kitą tunelio pusę, o pasiekęs priešingą planetos kraštą, ims kristi atgal. tai yra, kalbama apie grįžtamąjį judėjimą tuneliu: kūnas judės kaip švytuoklė, pirmyn ir atgal. Remdamasis surinktais duomenimis, Klotzas suskaičiavo, kad kūnas Žemės diametrą įveiks per 38 minutes ir 11 sekundžių. Savo skaičiavimus studentas paskelbė The American Journal of Physics žurnale.

Taip pat neseniai paaiškėjo nauji vidinės Žemės sandaros duomenys. Jutos universiteto mokslininkai paskelbė apie iki šiol nežinotą vidinį planetos sluoksnį: jis yra apatinės mantijos dalis, kur uolienos triskart kietesnės, ir kur ilsisi plokštės, prieš milijonus metų buvusios Žemės paviršiuje. Mokslininkų nuomone, šis procesas vyksta taip: okeanų plokštės susiduria su kontinentinėmis prie Čilės, Peru, Meksikos, Aliaskos, Kamčiatkos, Japonijos ir Indonezijos krantų. Susidūrimo vietoje okeaninės plokštės kraštas išlinksta, palenda po kontinentine, sukeldama žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus. Pamažu plokštės vis giliau panyra į mantiją, veikiančią it konvejerio juosta. Uolienos leidimasis itin lėtas: vidutiniškai tai užtrunka 300 milijonų metų.

„Žemė, nelyginant svogūnas, turi daugybę sluoksnių, – aiškina vienas iš tyrimo autorių Lowellas Miyagi'is, geologijos ir geofizikos katedros docentas. – Dauguma jų apibūdinami vienais ar kitais juos sudarančiais mineralais. Naujo mūsų atrasto Žemės sluoksnio ypatybė yra ne mineralinė sudėtis, o neįprastas tvirtumas“. Atradimą atliko universiteto mokslininkai universiteto laboratorijoje, tirdami mineralų tankį.

Šaltinis: technologijos.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

susiję straipsniai

Populiariausi straipsniai

Kitoks požiūris į elektronines knygas

Skaityti knygas telefone ar planšetėje jau tampa norma, tačiau žmonės vis viena ilgisi „tikros“ knygos formos. Save „beveik dizaineriu“ vadinantis Fabrice Dubuy pristato kitokį knygų skaitytuvą – „TwistBook“. skaityti »

„Yahoo“ vadovė planuoja bendrovėje naudoti tik „iPhone“

„Yahoo“ generalinė direktorė Marissa Mayer visiems savo darbuotojams išduos išmaniuosius telefonus „Apple iPhone“. skaityti »

Visatos pradžia: ne Didysis sprogimas, o Didysis sąstingis?

Australijos fizikai pasišovė patikslinti Didžiojo sprogimo sąvoką: jį reikėtų įsivaizduoti kaip momentą, kai beformė visata staiga sustingo ir akimirksniu kristalizavosi į keturių dimensijų erdvėlaikį – tarytum beformis vanduo į ledą. skaityti »

Jutiklinės pirštinės gali pakeisti chirurgines operacijas

Džono Rodžerso (John Rodgers) vadovaujama mokslininkų grupė išrado prietaisą, kuris ateityje galbūt pakeis visus chirurginius įrankius. skaityti »

„Mitsubishi ASX“ įveikė 1857 kilometrus su vienu baku degalų

Lėktuvo pilotas Feliksas Egolfas su „Mitsubishi ASX" per 25 valandas įveikė 1857 kilometrų atstumą Harkingenas–Viena–Bazelis–Harkingenas. Šimtui kilometrų automobilis sunaudojo vidutiniškai vos 3,67 l dyzelino. skaityti »

Išmanusis telefonas įvertins savininko emocinę būseną

„Intel“ tyrimų padalinio specialistai sukūrė išmaniesiems telefonams skirtą sistemą „StressSense“, galinčia įvertinti šiuo įrenginiu besinaudojančio asmens emocinę būseną. skaityti »

Mūsų Saulė – idealiausiai apvali sfera visatoje?

Po 50 metų trukusių precizinio tikslumo tyrimų astronomai priėjo keistą, tačiau nuostabią išvadą apie mūsų Saulę – ji yra apvalesnė už bet kurį kitą gamtos pasaulyje esantį kūną. skaityti »

„Google“ remiami asteroidų eksploatuotojai: „Luitus paversime erdvėlaiviais“

„Google“ milijardierių remiami Ericas Andersonas ir Chrisas Lewickis prisipažino, kad puoselėja grandiozinius asteroidų kasybos planus ir tai – tik pradžia. skaityti »

Ar netrukus bažnyčiai galėsime paaukoti mokėjimo kortele?

Tradicinis aukų bažnyčiai rinkimo būdas siunčiant krepšelį gali greitai išnykti, nes religinės organizacijos ima suvokti būtinybę prisitaikyti prie XXI a. realijų. skaityti »

Per „eBay“ uždrausta pardavinėti magiškus augalus ir burtus

Internetinis aukcionas „eBay“ į draudžiamų pardavinėti daiktų sąrašus įtraukė magiškus augalus, burtus ir prakeikimus, pranešama bendrovės svetainėje. skaityti »

Šiemet JAV legali skaitmeninė muzika aplenks prekybą kompaktinėmis plokštelėmis

Bendrovė „Strategy Analytics“ prognozuoja, kad iki šių metų pabaigos pirmą kartą istorijoje skaitmeninių įrašų pardavimas aplenks prekybą kompaktinėmis plokštelėmis. skaityti »