Можно подумать, что масса Земли со временем будет увеличиваться из-за роста населения и миллиардов тонн строительного материала, созданного в результате человеческой деятельности. На самом деле все наоборот: масса Земли уменьшается! И вот почему.
Земля весит около 5 970 квадриллионов кг. Расчет массы стал возможен благодаря Исааку Ньютону и описанному им закону всемирного тяготения. Таким образом, масса Земли была рассчитана с использованием закона всемирного тяготения и скорости вращения спутников на орбите.
Эта масса почти постоянна. Вы можете подумать, что она становится все больше и больше. Согласно исследованию Университета Лестера, «техносфера» человеческой деятельности составляет 30 триллионов тонн, что эквивалентно примерно 50 кг на квадратный метр поверхности Земли. Эта техносфера включает в себя здания, шахты, дороги, мосты и другие большие и маленькие объекты. Со другой стороны, биомасса людей оценивается в 60 миллионов тонн, а общая биомасса (растения, бактерии, животные и т.п.) – в 550 миллиардов тонн. Но биомасса не добавляется к общей массе Земли: люди, растения и животные состоят из материи, которая уже присутствует на Земле в другой форме.
Потеря массы Земли: 97 607 тонн в год
Земля теряет лишь крошечную часть своей массы. В атмосфере гравитация настолько слаба, что не может удерживать самые легкие атомы водорода и гелия. Кроме того, воздух на этой высоте (около 500 км) настолько разрежен, что в нем практически не происходит столкновений между молекулами. Ничто не мешает молекулам улетать в космос: 95 000 тонн водорода и 1 600 тонн гелия улетают в космос ежегодно.
Земля также немного теряет в весе из-за радиоактивности. Радиоактивные элементы в горных породах и ядре распадаются и улетучиваются в космос, что составляет около 7 тонн в год. Запускаемые с Земли спутники и ракеты, изготовленные из земных материалов, в конечном итоге также делают планету немного легче (около -1 000 тонн/год).
Экономия веса Земли: 16 160 тонн в год
Земля в любом случае немного прибавляет в весе: каждый год на Землю падает около 84 000 метеоритов. Однако большинство из них весят всего несколько граммов, что соответствует дополнительной массе в 16 000 тонн в год. Из-за глобального потепления Земля также набирает 160 тонн в год благодаря эффекту термодинамики: атмосфера получает больше энергии, чем теряет, в результате чего ее масса немного увеличивается.
Общий баланс: -81 447 тонн в год
Всего Земля теряет 97 607 тонн вещества в год и приобретает 16 160 тонн. Таким образом, она становится легче на 81 447 тонн каждый год, что составляет всего 0,000 000 000 014% от ее веса.
Читайте канал «Глубины космоса» теперь и в Телеграм. Подписывайтесь, будет много интересного!