Hva skjer om man faller tvers gjennom jorden?

En skoleklasse lurer på hva som skjer om man faller tvers gjennom jorden. Vi legger ut på en fiktiv reise gjennom jordens indre.

Publisert
Hva ville det skje hvis man falt tvers gjennom jorden? En skoleklasse har spurt, og Videnskab.dk forsøker å gi et svar. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))
Hva ville det skje hvis man falt tvers gjennom jorden? En skoleklasse har spurt, og Videnskab.dk forsøker å gi et svar. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))

Fakta:

Hvis du roper ned i et hull som går tvers gjennom jorden, vil det ta ti og en halv time før det kan høres på den andre siden.

Fakta:

Et hull med en radius på to meter, som gikk tvers gjennom jorden, ville kreve fjerning av 16 millioner kubikkmeter masse.

Det dypeste menneskeskapte hullet ligger på Kolahalvøya i det nordlige Russland. Det er 12 262 meter dypt, altså bare en tusendel av jordens diameter.

Det tok 19 år å nå så dypt, så i det tempoet ville det ta 19 000 år å grave ned seg til den andre siden.

Fakta:

Tyngdekraften er forbundet med massen på det himmellegemet du befinner deg på.

Vekten din regnes ut ved å gange din egen masse med den lokale tyngdeakselerasjonen.

På månen veier du bare en sjettedel av det du gjør på jorden. Jupiter mer enn fordobler vekten, og kunne du stå på solen, ville du være 27 ganger tyngre.

Fakta:

Hvis månen sto like over hullet på den andre siden av jorden, ville månens tyngdekraft være sterk nok til å løfte deg 43 meter høyere opp i luften.

På samme måte er det månens tyngdekraft som skaper høyvann og lavvann.

Vi har falt i flere minutter. Ingen av oss så det – plutselig var bare hullet der, og så var det for sent. Vi skrek i panikk, men traff aldri bunnen. Vi bare fortsatte å falle.

Klokken viser at vi har vært i fritt fall i mer enn ni minutter. Dobbelt så lang tid som Baumgartner, noterer vi oss. Lyset over oss er nesten usynlig nå. Ingen av oss tør gjette hvor fort det går. Under oss blir det varmere og varmere.

– Kommer vi til å falle gjennom hele jorden? er det en som spør.

Mørket har fått et rødlig skjær. Det blir stadig varmere.

Hvordan endte vi egentlig her?

«Klassen vår på Columbus-skolen i Skovby vil gjerne vite hvordan tyngdekraften ville oppføre seg hvis det var mulig å grave en tunnel tvers gjennom jorden.»

«Ville man henge fast på midten, ville man fortsette ut på den andre siden, eller ville det skje noe helt annet?»

Når du faller opp av hullet på den andre siden av jorden, vil du henge stille i et kort øyeblikk – men hvis ikke noen står klar til å gripe fatt i deg, faller du tilbake igjen. Og slik kan man fortsette i all evighet. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))
Når du faller opp av hullet på den andre siden av jorden, vil du henge stille i et kort øyeblikk – men hvis ikke noen står klar til å gripe fatt i deg, faller du tilbake igjen. Og slik kan man fortsette i all evighet. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))

Vi ringer Ulrik Ingerslev Uggerhøj, som er førsteamanuensis i fysikk ved Aarhus universitet, for å invitere ham med på en reise gjennom jordens indre.

Treffer havet sør for New Zealand

Det er ikke så lett å grave et hull tvers gjennom jorden, forklarer Uggerhøj.

– Det er helt urealistisk, men tanken er artig, sier han.

En av de tingene vi vil ha svar på, er hvor vi vil dukke opp, på den andre siden av jorden.

Hjemmesiden antipodr finner motsatt plassering på planeten. Det kalles en antipode. Det viser seg at Danmarks antipode ligger i Stillehavet, et par hundre kilometer sørøst for New Zealand.

Men en tunnel i midten av Argentina vil derimot ta oss direkte til Kina.

Vi glemmer alt om luftmotstanden

Ulrik Ingerslev Uggerhøj kan avklare spørsmålet om hva som vil skje hvis vi hopper ned i hullet.

– Du får en rask tur til den annen siden av jorden – og så faller du tilbake igjen, og slik fortsetter det i en harmonisk bevegelse, akkurat som en pendel, sier han.

Før man kan falle gjennom jorden, må man finne en måte å overleve den høye temperaturen og det ekstreme trykket, som er 3.000.0000 ganger høyere enn ved jordoverflaten. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))
Før man kan falle gjennom jorden, må man finne en måte å overleve den høye temperaturen og det ekstreme trykket, som er 3.000.0000 ganger høyere enn ved jordoverflaten. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))

– Men hvis man skal falle tvers gjennom jorden, er man altså nødt til å se bort fra luftmotstanden, sier fysikeren.

– Når du passerer jordens sentrum, har du en fart på 7900 meter per sekund, sier han. – Du vil nå fram til den andre siden på 42 minutter.

7900 meter per sekund er 28 500 kilometer i timen. Det er 23 ganger lydhastigheten eller raskt nok til å reise de 380 000 kilometerne til månen på en halv dag.

Jorden trekker i alle retninger

Vi ber Uggerhøj om å forklare hvordan vi blir vektløse inne i sentrum av jorden.

– Du akselerer hele tiden inn mot midtpunktet, begynner fysikeren.

Han snakker om tyngdeakselerasjonen, som er den kraften som trekker oss ned mot bakken. Den er på 9,82 meter per kvadratsekund, og det betyr at for hvert sekund man er i fritt fall, økes fart med nesten 10 meter i sekundet.

Tyngdeakselerasjonen er avhengig av tyngdekraften, som avgjøres av den massen som trekker i oss.

Inne i sentrum av jorden vil man være vektløs. Men man rekker nok ikke å oppdage det, for på det tidspunktet faller man med 7900 meter i sekundet. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))
Inne i sentrum av jorden vil man være vektløs. Men man rekker nok ikke å oppdage det, for på det tidspunktet faller man med 7900 meter i sekundet. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))

På reisen vår ned i hullet vil akselerasjonen avta gradvis fordi det kommer mer masse over oss.

– Når du er inne i midten, så trekker massen like mye i alle retninger. Derfor blir du vektløs, sier Uggerhøj.

Faller tilbake som en pendel

Selv om akselerasjonen avtar, øker farten for hvert sekund du faller, forklarer Uggerhøj.

– Du har så mye fart at du vil suse forbi midten, sier han. – Deretter «faller» du opp mot den andre siden.

På vei opp gjennom jorden skjer det motsatte av turen ned.

Når du hopper ned i hullet, vil farten øke med 9,82 meter per kvadratsekund. Det betyr at for hvert sekund faller du nesten 10 meter ekstra. Når du kommer lenger ned, avtar akselerasjonen, men farten fortsetter å øke. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))
Når du hopper ned i hullet, vil farten øke med 9,82 meter per kvadratsekund. Det betyr at for hvert sekund faller du nesten 10 meter ekstra. Når du kommer lenger ned, avtar akselerasjonen, men farten fortsetter å øke. (Foto: (Illustrasjon: Kristian Secher, Videnskab.dk))

Akselerasjonen din inn mot midten stiger fordi mer og mer av jorden trekker i deg, og langsomt avtar farten helt til du står helt stille – akkurat når du er oppe på overflaten igjen.

– Men der må noen gripe fatt i deg, ellers faller du tilbake med det samme, sier Uggerhøj.

42 minutter senere, så er du er ute igjen på den andre siden. Så faller du tilbake igjen. I all evighet.

Blir raskt knust

Men alt dette er altså bare hvis man ser bort fra luftmotstanden og en hel del andre ting. I virkeligheten ville man aldri nå lenger enn et par tusen kilometer ned.

– Jordens kjerne er like varm som solen, sier Uggerhøj. – Og på vei ned må du gjennom flytende jern.

Og trykket er 3 000 000 ganger større enn ved jordens overflate.

– Du vil bli fullstendig knust, forklarer han.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.