Everest wznosi się na 8 848,86 metra nad poziomem morza, a ekwadorski wulkan Chimborazo na 6 263,47 metra. Gdyby jednak zmierzyć nie wysokość, a odległość od środka planety, kolejność się odwraca: wierzchołek Chimborazo leży jakieś dwa kilometry dalej. Nie ma w tym pomyłki ani sztuczki, jest geometria Ziemi, która tylko z grubsza przypomina kulę.
Wysokość to nie odległość
Liczby z atlasów mierzy się od poziomu morza, czyli od powierzchni, na której woda układa się pod wpływem grawitacji. Dzięki temu Everest ma 8 848,86 metra [1], a Chimborazo, najwyższy szczyt Ekwadoru, 6 263,47 metra. Ten sam wierzchołek leży też 6 384 415,98 metra od środka Ziemi [2]. Obie liczby opisują jedno miejsce, tylko z dwóch różnych punktów odniesienia.
Druga miara prowadzi od środka planety do konkretnego punktu na jej powierzchni. Zależy nie od samej wysokości góry, ale też od tego, na jakiej szerokości geograficznej ten punkt leży. Na idealnej kuli obie odległości różniłyby się zawsze o ten sam promień. Na Ziemi, spłaszczonej przy biegunach, już nie.
Ziemia jest szersza w pasie
Promień równikowy Ziemi ma 6 378,137 kilometra, a biegunowy 6 356,752 kilometra [3]. Różnica wynosi 21,4 kilometra. Stopień spłaszczenia, około 1 do 298, mówi, jak niewiele brakuje naszej planecie do kuli: zaledwie jedna trzecia procenta. Nawet ta drobna poprawka wystarcza, żeby pomieszać rachunki wysokości. Spłaszczenie nie jest przy tym przypadkiem, to skutek obrotu, który rozpycha planetę w pasie i ściąga ją ku osi.
Kto stoi na poziomie morza na równiku, ten jest o 21 kilometrów dalej od środka Ziemi niż ktoś, kto stoi na poziomie morza pod biegunem. Góra położona blisko równika startuje więc z wyższej podłogi, nawet jeśli sama jest znacznie niższa od himalajskich olbrzymów.
Dlaczego Everest tego nie dogoni
Everest leży na 28 stopniu szerokości północnej. Tamtejszy poziom morza jest już około 4,7 kilometra bliżej środka planety niż poziom morza pod równikiem. Dochodzi do tego 8,8 kilometra samej góry i razem daje około 6 382 kilometrów. BBC, powołując się na badaczy z IRD, podaje 6 382,6 kilometra dla Everestu i 6 384,4 kilometra dla Chimborazo [4].
Przewaga wynosi więc około dwóch kilometrów. Żeby ją zlikwidować, Everest musiałby urosnąć o dobre dwa kilometry, czyli o niemal jedną czwartą swojej wysokości. Wspinaczka to zresztą temat na inną okazję, a i same skały wierzchołka mają swoją historię: na szczycie Everestu leży wapień z dna morza.
Antena na lodzie, dwie godziny pomiaru
Piątego lutego 2016 roku zespół z Instytutu Badawczego ds. Rozwoju (IRD), Instytutu Geofizycznego Politechniki Narodowej w Quito i ekwadorskiego Wojskowego Instytutu Geograficznego wszedł na szczyt Chimborazo. Na wierzchołku, pokrytym lodem, ustawiono antenę GPS i przez ponad dwie godziny zbierano sygnały satelitów. Wyprawę zorganizowano w 280. rocznicę pierwszej misji geodezyjnej z 1735 roku [5].
Wynik ogłoszono w Quito w kwietniu 2016 roku i podano z dokładnością do centymetrów. Ten szczegół ma znaczenie, bo mierzono wierzchołek lodowej czapy, a nie skałę pod nią. Rekordu to jednak nie podważa: nawet gdyby lodu ubyło kilkadziesiąt metrów, dwa kilometry zapasu zostaną. Większy wpływ na trzecią cyfrę po przecinku ma model, którym przelicza się wysokość na odległość od środka Ziemi. Ten sam szczyt daje wtedy wyniki różniące się o kilkadziesiąt metrów, choć kolejność na liście się nie zmienia.
Po co komu odległość od środka Ziemi
Ta odległość nie służy tylko do układania list rekordów. Geodezja potrzebuje jej, żeby opisać kształt planety jednym równaniem: elipsoidą obrotową, czyli kulą lekko rozciągniętą w pasie. Na takiej powierzchni liczy się współrzędne, wysokości i orbity satelitów. Jean-Mathieu Nocquet z IRD opowiada przy tej okazji, jak technika wojskowa o dokładności metra stała się w ciągu kilku dekad narzędziem, które śledzi ruchy płyt tektonicznych co do milimetra.
Spór, który zaczął się w Quito
W 1735 roku paryska Akademia Nauk wysłała do Peru Ludwika Godina, Pierre’a Bouguera i Charles’a Marie de La Condamine’a, żeby zmierzyli długość stopnia południka przy równiku. Chodziło o rozstrzygnięcie sporu: jedni uważali, że Ziemia jest wydłużona ku biegunom, inni, za Newtonem, że jest przy biegunach spłaszczona. Druga wyprawa, pod wodzą Maupertuisa, mierzyła to samo w Laponii. Pomiary w Andach skończono w 1743 roku i wynik był jednoznaczny: planeta jest spłaszczona przy biegunach, dokładnie tak, jak przewidywał Newton [6].
Ponad dwieście siedemdziesiąt lat później ekwadorsko-francuska ekipa wchodziła na Chimborazo już nie po to, żeby sprawdzić kształt planety, ale żeby zmierzyć ją w konkretnym miejscu. Ten sam model, który w XVIII wieku trzeba było dopiero potwierdzić, jest dziś na tyle dokładny, że pozwala porównywać szczyty co do metra.
Dlaczego to nie znaczy „najbliżej Słońca”
W niektórych opisach Chimborazo przedstawia się jako najbliższy Słońcu punkt planety. To skrót myślowy, który miesza dwie różne odległości. Odległość Ziemi od Słońca zmienia się w ciągu roku między 147,1 a 152,1 miliona kilometrów, więc dwa kilometry między szczytami nie odgrywają tu żadnej roli, a punkt najbliższy Słońcu przesuwa się wraz z porą roku i porą dnia.
Rekord Chimborazo jest więc rekordem przyrządu i punktu odniesienia. Skała i lód są te same, zmienia się tylko linijka, którą się do nich przykłada. Wystarczyło 21 kilometrów wypukłości planety, żeby najwyższa góra świata przestała być najdalszą.
Źródła
- NPR, „Everest Gets A Growth Spurt As China, Nepal Revise Official Elevation Upward”, 8 grudnia 2020. https://www.nprillinois.org/generationlisten/2020-12-08/everest-gets-a-growth-spurt-as-china-nepal-revise-official-elevation-upward
- Observatoire de la Côte d’Azur (UMR Géoazur, CNRS i IRD), „Le sommet du volcan Chimborazo est toujours le point le plus éloigné du centre de la Terre”, komunikat IRD z 6 kwietnia 2016, strona zaktualizowana 30 marca 2017. https://geoazur.oca.eu/fr/acc-geoazur/639-le-sommet-du-volcan-chimborazo-est-toujours-le-point-le-plus-eloigne-du-centre-de-la-terre
- NASA, NSSDCA, „Earth Fact Sheet”. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
- BBC Mundo, „Chimborazo, el volcán de Ecuador más alto que el Everest (si se mide desde el centro de la Tierra)”, 7 kwietnia 2016. https://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/04/160407_por_que_chimborazo_ecuador_mas_lejos_centro_tierra_que_el_everest_dgm
- Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN), „Equipo franco-ecuatoriano colocó un GPS en la cima del volcán Chimborazo”, 2016. https://www.igepn.edu.ec/servicios/noticias/1268-equipo-franco-ecuatoriano-coloco-un-gps-en-la-cima-del-volcan-chimborazo
- Académie des sciences, Institut de France, „Vie et oeuvre de Charles Marie de La Condamine (1701-1774)”. https://www.academie-sciences.fr/pdf/dossiers/Condamine/archives_Condamine_od1.htm
- Zdjęcie: Bernard Gagnon, „Chimborazo 01”, Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0. Kadr do 16:9 i zmniejszenie do 1200 na 675 pikseli, na tej samej licencji. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chimborazo_01.jpg
