你以为去掉海洋里的水,地球就是一个丑土豆?
不知从什么时候起,所谓的地球真实形状,开始以一种毁三观的样子出现。
网传所谓的“无水地球”
还记得人类第一次在太空回望地球的震撼吗?
1972年12月7日,阿波罗17号的宇航员在距离地球29000公里的太空拍摄下了一张地球的全身照,blue marble,蔚蓝弹珠,后来成为人类走向太空的标志性符号。
NASA图片编号AS17-148-22727
来源于NASA官网
几十年后,这张照片被用于微信的启动界面,成为数以亿计地球人最熟悉不过的画面。一直到2017年9月25日,这个界面悄悄变了一下脸。
就像我们从小在地球仪、教科书、影视资料和微信界面里看到的那样,地球,首先是一个球体。纵使它是一个两级稍扁、赤道突出而显得不那么规则的椭球体,但至少我们生活在一个球体上。
不是什么杨桃、芒果或者小黄鸭之类的形状——比如欧洲航天局ESA用罗塞塔探测器拜访过的小行星67P。因为,一颗如地球般尺寸的岩石行星,自身的引力足以让自己团成一个球状。只有罗塞塔这样的小不点,才可能被当成小黄鸭笑话一辈子。
但这个道理,很多人似乎忘记了。
于是便有了前述的无水地球笑话。
那张土豆形地球的原始图片,是一个geoid height的matlab制图。中文常常翻译为大地水准面差距,或者大地水准面高程差。
要认识它,首先要认识geoid,大地水准面。
你我脚下站着的大地,是地球的物理表面。它是星球的真实岩石形状,也是我们在所有关于地球的影像资料里,肉眼看上去的样子。但是,一个真实的物理外形,并不能方便的用于数学计算,难以用于现在科学观测,因此我们需要一个在数学上更简洁且也有物理意义的地球模型。
众所周知,不同海拔高度处,感受到的地球重力大小不一,站在泰山顶上的你,受到的地球重力要比站在黄海海边小不少——换言之,想要获得与黄海海边一样的重力,你要钻到泰山山体中间的某个地方去。
大地水准面,就是一个让你的重力在它的任一点上都与平均海平面(黄海边)一致的虚拟面,相当于平均海平面从陆地的岩层中穿了过去——显然,这是一个看不见,摸不着,只具有数学意义的虚拟的不规则曲面。
大地水准面差距,便是水准面与地球椭球面之间的距离——后者,是一个以地心为球心,分别设定长短半径后,人为构想的一个椭球体,如图:
如果把geoid/大地水准面也投影到这个图上,就会自然的与椭球体球面存在正负差距——即为上上一张图里,两个箭头之间的差距。这个差距的数量一般是正负数十米——在那个丑土豆图中,通过右边的标尺,我们也能发现冷暖色调对应的数值。
将上述的大地水准面与地球椭球面之间的差距可视化以后,就可以得到下面的图片:
将冷暖色可视化的水准面差距叠加在地形图上
或者,选择一个夸张的比例,针对这些数值进行三维可视化,就可以得到类似那颗丑土豆的形态——
总而言之,言而总之,那不是没有水的地球的模样。
那么没有水的地球,大约是什么模样?
首先明确,没有水的地球表面,实际上就是地球的物理表面、岩石表面。如此一来,地形图实际上就是真实的地球地表形态——而类似的图片随处可得。
用冷暖色调表示的全球地形图,这才是真正的无水地球。
只是一些人看到蓝色就不习惯……一定要让地球变成月亮那样光秃秃的颜色、消除所有的冷暖色调,好吧好吧,满足你们——
如果团成一个球,并严重夸张一下比例尺,大约是下面这副模样:
是吧,地球其实一点也不丑的,再也别说它是丑土豆或者干橘子了。
希望这一次,那个关于无水地球的谣传可以真正的止于智者了。
最后附上高能图片一张:
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