Dünya'nın Şekli: Neredeyse Pürüzsüz Bir Yassılaşmış Küremsi

Bir zamanlar tepsi gibi düz olduğuna inanıldı. Sonradan küre olduğu anlaşıldı. Ancak yapılan ölçümler, kusursuz bir küre olmadığını ortaya çıkardı; daha ziyade "yumurtaya benzer" olduğu anlaşıldı. Ama "yumurta gibi" tanımı pek anlamlı gelmediğinden, jeodezi bilimi sayesinde, daha bilimsel bir "geoid" tanımı yapıldı. Okullarda da Dünya'nın şekli genelde bu isimle anılıyor.

Ancak geoid, Dünya'nın gerçek şekli değildir. Geoid, Dünya'nın gerçek şeklinin bir yakınsamasıdır, bir modelidir. Geoid şeklini elde etmek için, Dünya'nın yüzeyinin tamamen sularla kaplı olduğu varsayılır. Su yüksekliğinin ise, günümüzdeki ortalama deniz seviyesi olduğu varsayılır. Sonrasında bu suyun, sadece kütleçekimi ve Dünya'nın dönüşü etkisi altında nasıl bir şekil alacağına bakılır. Bu durumda, ortaya şöyle bir şekil çıkmaktadır:

Arizona State University

Ancak dikkat ederseniz sağ taraftaki skalada en kırmızı noktanın +80 metre, en mavi noktanın ise -80 metre olduğu görülmektedir. Yani bu görseldeki mesafe farkı sadece 160 metredir. Dünya'nın devasa boyutu yanında bu 160 metre, yok denecek kadar az bir mesafedir. Bu da, Dünya'nın pürüzsüzlüğüne yönelik ilk bilgi parçasıdır.

Fakat daha fazla ilerlemeden, Dünya'nın şeklinin daha isabetli bir tanımına göz atalım.

Dünya'nın Gerçek Şekli: Yassılaşmış Küremsi

Dünya'nın gerçek şekli, yassılaşmış küremsi (oblate spheroid) olarak tanımlanmaktadır. Küremsiler, iki boyutlu bir elipsioidin merkezden döndürülmesiyle üçüncü boyutta elde edilen geometrik bir şekildir. Ya da basitçe, okullarda öğretilen basitleştirilmiş haliyle: "Kutuplardan basık, ekvatordan şişkin".

Wikipedia

Dünya için:

• Ekvator Yarıçapı (Semi-majör eksen): 6,378,137.00 metre
• Kutup Yarıçapı (Semi-minör eksen): 6,356,752.3142 metre
• Ters Yassılaşma Oranı: 298.257223563

Farklı ölçümler için bu tabloya bakabilirsiniz:

GIS Geography

Ancak yine de Dünya denince aklımıza gelen ilk şekil bir küre. Çünkü hep o şekilde görüyoruz. Geoit olduğunu bilenler, küreye oldukça yakın, birazcık daha farklı bir şekil olarak algılıyorlar. Fakat Dünya gerçekten böyle düzgün bir şekle mi sahip?

Dünya Pürüzsüz Bir Küremsi mi?

Cevap, neredeyse tamamen evet. Dünya'nın yüzeyindeki dağlar ile en derin çukurlar arasındaki fark, Dünya'nın yarıçapına göre o kadar küçüktür ki, gezegenimizin pürüzsüz bir yüzeyi olduğu söylenebilir. Ne kadar pürüzsüz? Dünya yüzeyindeki girinti ve çıkıntılarının Dünya'nın büyüklüğüne oranı, bir bovling topunun girinti ve çıkıntılarının topun büyüklüğüne oranıyla kıyaslanabilecek kadar azdır (ancak bovling topları Dünya'nın yüzeyinden biraz daha pürüzsüzdür)!

ThoughtCo

Bunun nedeni, Dünya'nın manto ve çekirdek kısmına kıyasla, üzerinde karaların bulunduğu kabuk kısmının aşırı ince olmasındandır. Karalar (dolayısıyla karalar üzerindeki dağlar) ile okyanuslar (dolayısıyla okyanuslar içerisindeki çukurlar) arasındaki mesafe, Dünya'nın dışarıdan bakıldığında görünen kısmına göre oldukça ufak kalmaktadır. Dünya'daki en yüksek noktası 8848 metre ile Everest Dağı'dır. Dünya kabuğundaki en alçak doğal nokta ise 10.911 metre ile Mariana Çukuru'dur. Yani aradaki fark 19 kilometre kadardır. Dünya'nın yarıçapı ise 6378 kilometredir. Bir diğer deyişle yüzeydeki girinti çıkıntılar, gezegenimizin yarıçapının %0.29'una karşılık gelmektedir! Bu nedenle bu girinti ve çıkıntılar dışarıdan bakıldığında görülemez. Gezegenimizin yüzeyi dışarıdan bakıldığında 2 boyutluymuş gibi algılanır; tıpkı bir bovling ya da bilardo topu gibi...

Dünya'nın yüzeyinde su olmasaydı gezegenimizin nasıl gözükeceğini, Kızıl Gezegen Mars'a bakarak anlayabiliriz:

NASA

Dikkat ederseniz, ne kadar pürüzsüz olursa olsun, Mars'ın yüzeyi Dünya'ya göre daha pürüzlü gözükmektedir. Bunun sebebi, kütleçekim kuvveti etkisi altında gezegenimizin yüzeyinin %75'ini kaplayan suyun düzenli bir şekilde karalar üzerine yayılmasıdır. Bu yayılma, yüzeyde var olan az miktarda pürüzleri düzgün bir şekilde kaplayarak Dünya'nın yüzeyini daha da pürüzsüz gösterir.

Bunu, kendiniz de, bir kabın tabanını tamamen kaplayacak şekilde hamur kullanıp, hamur üzerine tepeler ve çukurlar yapıp, kabı koyu renkli bir sıvıyla doldurarak deneyebilirsiniz. Sıvıyı doldurdukça, hamurdan yaptığınız çıkıntılar su içerisinde kalır ve o girinti-çıkıntılar bir süre sonra tamamen görünmez olur. Sıvının yüzeyi dümdüz bir şekilde kabı kaplayacağı için, kabın tabanında yarattığınız girinti ve çıkıntılar sanki yokmuş gibi gözükecektir.

Bunu anlamanın bir diğer yolu da şudur: Jeodezi, yani yüzey bilimi üzerine çalışan uzmanlar, Dünya'nın yüzeyinin girinti çıkıntılarını bir harita üzerinde anlamlı şekilde gösterebilmek için, girinti-çıkıntıları tam 7000 kat abartarak göstermek zorunda kalırlar. Bu yapıldığında, ortaya aşağıdaki gibi rölyef haritaları çıkar:

NASA

Kütleçekimi Haritaları

Dünya etrafında dönen GOCE uydusu, Dünya'nın kütleçekim alanını belirlememizi sağlamaktadır. Bilim insanları bu verileri alarak, Dünya'nın yüzeyi %100 sularla kaplı olsaydı ve sadece kütleçekiminin ve Dünya'nın dönüşünün etkisi altında gezegenin şekli oluşacak olsaydı, Dünya'nın neye benzeyeceğinin haritalarını çıkarırlar. İşte bu, gerçek geoittir. Yani az önce sözünü ettiğimiz, suların "girinti-çıkıntıları"nı yok eden etkisi ortadan kaldırılacak olsaydı ve sular da katılar gibi davranacak olsaydı, dolayısıyla kabın şeklini almaktansa kütleçekimine bağlı olarak yükselen ya da alçalan şekilde bir su dağılımı olabilseydi, gezegenin neye benzeyeceği görüntülenir.

Bu durumda da aradaki ufacık farkları göstermek için haritaların ölçeğinin abartılması gerekir. Yoksa farklar gözle görülemeyecek kadar küçük olurdu. Bu yapıldığında, ortaya bu tarz haritalar çıkar:

National Geographic

Kütleçekiminin bu kadar dağınık olma nedeni, Dünya'nın kütlesinin hacmine eşit olarak dağılmamış olmasıdır. Bu da, kütleçekim haritalarında kusursuz bir küreden sapmalara neden olmaktadır.

Geometrik şekillerin doğadaki karşılıkları ile ilgili olarak buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.