Масса Земли

Ма́сса Земли́ (в астрономии обозначается M_🜨, где 🜨 — символ Земли) — масса планеты Земля, в астрономии используется как внесистемная единица массы. 1 M_🜨 = (5,9722 ± 0,0006) × 10²⁴ кг^[1].

Три других планеты земной группы — Меркурий, Венера и Марс — имеют массу 0,055 M_🜨, 0,815 M_🜨 и 0,107 M_🜨 соответственно. По сравнению с массой других небесных тел масса Земли составляет:

• 81,3 масс Луны;
• 0,00315 массы Юпитера (масса Юпитера составляет 317,83 M_🜨)^[2];
• 0,0105 массы Сатурна (масса Сатурна составляет 95,16 M_🜨)^[3];
• 0,0583 массы Нептуна (масса Нептуна составляет 17,147 M_🜨)^[4];
• 0,00000300349 массы Солнца (масса Солнца составляет 332946 M_🜨).

Формула для определения массы Земли

Согласно закону всемирного притяжения Ньютона сила притяжения между двумя телами:

${\displaystyle F=G{\frac {mM}{R^{2}}}}$,

здесь M — масса Земли, m — масса произвольного тела на поверхности Земли, R — расстояние между центрами масс (в данном случае это радиус Земли), G — гравитационная постоянная.

С другой же стороны сила тяжести (притяжения тела к Земле) равна:

${\displaystyle F=mg}$,

m — масса произвольного тела на поверхности Земли, g — ускорение свободного падения.

Поскольку силы одинаковы, то получаем:

${\displaystyle G{\frac {mM}{R^{2}}}=mg}$

${\displaystyle G{\frac {M}{R^{2}}}=g}$

${\displaystyle M={\frac {gR^{2}}{G}}}$

Изменение массы Земли

Масса Земли не является постоянной величиной, и в настоящее время потеря массы превышает прирост^[5]. На величину массы Земли влияют многочисленные факторы.

Факторы, увеличивающие массу Земли:

• Космическая пыль: метеоры, пыль, кометы и т. д., за счёт неё масса Земли возрастает примерно на 40 тысяч тонн в год^[6]

Факторы, уменьшающие массу Земли:

• Диссипация атмосферных газов — водорода (3 кг/сек, или 95000 тонн в год^[7]) и гелия (1600 тонн в год^[8]). Кроме того, часть электронов атомов атмосферных газов улетучивается быстрее, чем сами атомы;
• Искусственные спутники, которые находятся на удалённых орбитах и могут покинуть околоземное пространство (около 65 тонн в год^[9]);
• Уменьшение массы Земли приводит к ослаблению её силы тяжести, и, соответственно, способности удерживать атмосферу;
• Нагрев Земли (за счёт как антропогенных процессов, так и глобального потепления) в сочетании с солнечным излучением может увеличить тепловое движение молекул, что также способствует утечке вещества из атмосферы.

См. также

• Эксперимент Кавендиша