شكل كوكب الأرض
انظر إلى الصفحة، وتحديداً إلى صورة كوكب الأرض من الفضاء. الأرض تدور حول نفسها وحول الشمس في نظام دقيق. هي ليست كرة تامة، بل منبعجة عند خط الاستواء ومفلطحة عند القطبين بسبب دورانها في الماضي وهي كتلة ملتهبة. عندما دارت بسرعة أكبر عند خط الاستواء مقارنة بالقطبين، نشأت قوى طرد مركزية دفعت الأجزاء نحو الخارج فحدث الانبعاغ. لو أردت تقريب الفكرة، فتخيل كرة طينية مرنة تدور بسرعة ستحس أن أجزاءها الوسطى تندفع للخارج. هذا الانبعاغ قاومته قوة الجاذبية التي منعت تشتت أجزاء الأرض في الفضاء. اقرأ التعريفات الجانبية بتركيز، مثل الأفق وهو الجزء الذي يلتقي فيه السماء بالارض، وفلطحة الاستواء أي عدم تمام الاستواء، وقوة الطرد المركزية الناشئة عن دوران الأرض والتي تؤدي إلى انتفاخ خط الاستواء.
يبين هذا الدرس شكل كوكب الأرض الحقيقي وأبعاده وقوة جاذبيته. الأرض ليست كرة تامة الاستدارة، بل منبعجة عند خط الاستواء ومفلطحة عند القطبين بسبب دورانها حول نفسها، وتتخذ شكلاً بيضاوياً يشبه الدحية. وقد أثبتت القياسات أن القطر الاستوائي يبلغ ١٢٧٥٦ كم بينما يبلغ القطر القطبي ١٢٧۱۳ كم بفارق ٤٣ كم لصالح الاستواء، كما يبلغ المحيط الاستوائي ٤٠٠٠٠ كم والمحيط القطبي ٣٩٩٢٥ كم بفارق ٧٥ كم، وتقدر مساحة سطح الكرة الأرضية بـ ٥١٠ ملايين كم مربع. أما قوة الجذب الأرضي الناتجة عن حجم الأرض وكثافتها فهي التي تمسك الغلاف الجوي والغلاف المائي وتحدد وزن الأشياء وتمنع تفكك الأرض وتطاير أجزائها في الفضاء.
الفكرة الأساسية
تدور الأرض في نظام محكم وهي ليست كرة تامة الاستدارة، بل هي منبعجة عند خط الاستواء ومفلطحة عند القطبين بسبب دورانها، ولها أبعاد محددة وقوة جاذبية تمسك كل ما عليها.
الشرح
انظر إلى شكل الأرض: هي ليست كرة هندسية دقيقة، بل بيضاوية تشبه البيضة أو الدحية. يعود هذا الشكل إلى أن الأرض كانت فيما مضى كتلة ملتهبة منصهرة، ثم دارت حول نفسها فتولدت قوة تسمى قوة الطرد المركزية كأي جسم دوار. ولأن سرعة دوران الأرض عند خط الاستواء أعظم من سرعتها عند القطبين، تولدت قوة طرد عظيمة عند خط الاستواء طردت بعض أجزائها بعيداً عن المركز فانبعجت وانتفخت، بينما حدثت الفلطحة عند القطبين لأن قوة الطرد هناك ضعيفة. ونتيجة لذلك اختلفت أبعاد الأرض؛ فالقطر الاستوائي أطول من القطر القطبي بنحو كم، إب بلغ طول القطر الاستوائي كم، أما القطر القطبي فيبلغ طوله كم. والمحيط الاستوائي أطول من المحيط القطبي بنحو كم، إذ يبلغ طول المحيط الاستوائي كم، والمحيط القطبي يبلغ طوله كم. وتقدر مساحة سطح الكرة الأرضية بنحو ملايين كم. أما من حيث الجاذبية، فلتعظم حجم الأرض وكثافتها فهي شديدة الجذب للأشياء التي فوق سطحها أو بالقرب منها، وهو ما يسمى قوة الجاذبية التي تمسك الغلاف الجوي والغلاف المائي على سطح الأرض، وتحدد وزن الأشياء جميعاً، وتمنع الأرض من التفكك وتجذب جميع الأشياء التي فوقها.
مثال محلول خطوة بخطوة
إذا كان طول القطر الاستوائي للأرض هو كم، وطول القطر القطبي هو كم، فما هو مقدار الفارق بينهما ولماذا حدث هذا الفارق؟ الخطوة الأولى: اطرح القطر القطبي من القطر الاستوائي لتجد الفارق: كم. الخطوة الثانية: فسر سبب هذا الفارق بناء على دوران الأرض حول نفسها؛ حيث ولّد الدوران قوة طرد مركزية أكبر عند خط الاستواء أدت إلى انبعاجه وانتفاخه، بينما بقيت منطقة القطبين مفلطحة لضعف قوة الطرد هناك.
أخطاء شائعة
- الاعتقاد بأن الأرض كرة هندسية تامة الاستدارة.
- الظن بأن القطر القطبي أطول من القطر الاستوائي، والصحيح أن القطر الاستوائي هو الأطول.
- الخلط بين أسباب الانبعاج عند خط الاستواء والفلطحة عند القطبين متجاهلين دور قوة الطرد المركزية الناتجة عن دوران الأرض.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: كم يبلغ طول المحيط الاستوائي والمحيط القطبي للأرض، وما هو مقدار الفارق بينهما؟ الإجابة: يبلغ المحيط الاستوائي كم، ويبلغ المحيط القطبي كم، والفارق بينهما هو كم. السؤال الثاني: ما هي الوظائف التي تقوم بها قوة الجاذبية الأرضية على سطح كوكبنا؟ الإجابة: تمسك الغلاف الجوي والغلاف المائي على سطح الأرض، وتحدد وزن الأشياء جميعاً، وتمنع الأرض من التفكك وتجذب جميع الأشياء التي فوقها.