آیا جاذبه ی زمین در بعضی از نقات زمین شکل نمیگیرد؟

مقدمه: جاذبه زمین؛ یک نیروی جهانی اما متغیر نیروی جاذبه زمین که باعث می‌شود همه چیز به سمت مرکز آن کشیده شود، توسط نیوتن و سپس با دقت بسیار بیشتری توسط انیشتین توصیف شده است. فرمول‌های اولیه نشان می‌دهند که جاذبه باید در همه جای سطح زمین یکسان باشد، اما در واقعیت این‌طور نیست. این تغییرات ناشی از دو عامل اصلی هستند: شکل واقعی زمین و توزیع جرم زیر سطح زمین.

۶ مبحث برای توضیح تفاوت‌های جاذبه (Gravitational Anomalies) تغییرات در اندازه‌گیری شتاب جاذبه (که معمولاً با 𝑔g نشان داده می‌شود و واحد آن m/s2m/s 2 است) در نقاط مختلف زمین را آنومالی گرانشی می‌نامند. این تفاوت‌ها از حدود 9.78 m/s29.78 m/s ۲ در استوا تا 9.83 m/s29.83 m/s 2 در قطب‌ها متغیر است. در اینجا ۶ دلیل اصلی این تفاوت‌ها آمده است:

۱. نیروی گریز از مرکز (تأثیر چرخش زمین) زمین یک کره کامل نیست؛ بلکه در استوا به دلیل چرخش به دور خود، کمی پف کرده است (شبیه یک اسفنج چرخیده). تأثیر: هرچه از قطب‌ها به استوا نزدیک‌تر شویم، سرعت چرخشی ما در سطح زمین بیشتر است. این چرخش یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که در خلاف جهت جاذبه عمل کرده و مقدار مؤثر جاذبه را در استوا کاهش می‌دهد. این بزرگترین عامل تغییر جاذبه است. ۲. فاصله از مرکز زمین (شکل بیضوی) همان‌طور که گفته شد، زمین یک کره‌وار (Oblate Spheroid) است، نه کره کامل. تأثیر: چون شعاع زمین در استوا حدود ۲۱ کیلومتر بیشتر از شعاع آن در قطب‌ها است، نقاط استوایی از مرکز جرم زمین دورتر هستند. طبق قانون گرانش، نیروی جاذبه با مجذور فاصله نسبت عکس دارد، بنابراین جاذبه در استوا کمی ضعیف‌تر است.

۳. ارتفاع از سطح دریا جاذبه با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد. تأثیر: کوه‌ها (مانند اورست) یا هواپیماهایی که در ارتفاع پرواز می‌کنند، نیروی جاذبه کمتری نسبت به سطح دریا تجربه می‌کنند، زیرا از مرکز زمین دورتر هستند. ۴. چگالی و توزیع جرم زیرین (آنومالی‌های منطقه‌ای) این بخش به «ناهمگونی‌های قشر زمین» مربوط می‌شود و اغلب توسط ژئوفیزیکدانان در نقشه‌برداری‌ها مورد مطالعه قرار می‌گیرد. تأثیر: مناطقی که دارای مواد با چگالی بسیار بالا (مانند سنگ‌های متراکم یا ذخایر فلزی سنگین) در زیر سطح خود هستند، جاذبه موضعی بیشتری ایجاد می‌کنند. برعکس، مناطقی که دارای حفره‌های بزرگ یا ذخایر مواد سبک‌تر هستند (مانند برخی از ذخایر نفت یا گاز)، جاذبه موضعی کمتری خواهند داشت. این‌ها همان «آنومالی‌های مثبت و منفی» هستند.

۵. تأثیر جزر و مد (نیروی ماه و خورشید) نیروی گرانشی ماه و خورشید نیز بر نیروی اندازه‌گیری شده جاذبه زمین تأثیر می‌گذارد. تأثیر: این تأثیر بسیار ناچیز است و مدام در حال تغییر است (جزر و مد)، اما در اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق، باید لحاظ شود. ۶. اثر شتاب گرانش در زمین‌های شیب‌دار اگرچه این مورد بیشتر یک اثر برداری است، اما در محاسبات دقیق محلی مهم است. تأثیر: نیروی جاذبه همواره عمود بر سطح زمین نیست، مگر اینکه سطح زمین کاملاً تراز باشد. در یک دره، بردار جاذبه به سمت مرکز زمین است و زاویه‌ای با خط عمود محلی پیدا می‌کند، که این موضوع بر جهت‌گیری ترازها تأثیر می‌گذارد.

نتیجه کلی🌱 خیر، جاذبه زمین هیچ‌گاه “شکل نمی‌گیرد” یا صفر نمی‌شود. نیروی گرانشی یک ویژگی پایدار زمین است. آنچه تغییر می‌کند، مقدار مؤثر و جهت دقیق این نیرو است که توسط فیزیک اجرام آسمانی (زمین، ماه، خورشید) و همچنین توزیع جرم در زیر سطح خود زمین (جبال، سنگ‌های چگال یا حفره‌ها) کنترل می‌شود. در نتیجه، در برخی نقاط، احساس می‌کنیم کمی سنگین‌تر یا سبک‌تر هستیم.