Загальновідоме природнє явище обертання Землі навколо своєї осі має підтвердження низкою незаперечних фактів. Основний наслідок осьового обертання Землі – зміна дня і ночі. Доказом обертання Землі навколо осі є маятник Фуко. Крім того, вагомими доказами руху Землі навколо своєї осі є виникнення сили Коріоліса. Ця сила спричиняє ряд геоефектів, а саме: відхилення падаючих тіл на схід (в першому наближенні); у північній півкулі сила Коріоліса спрямована вправо від руху, тому праві береги річок в північній півкулі крутіші – їх підмиває вода під дією цієї сили (у південній півкулі все відбувається навпаки); спричиняє обертання циклонів та антициклонів. Швидкості обертання точок на поверхні Землі є найбільшими на екваторі і найменшими – на полюсах. Упродовж багатьох століть, вимірюючи час, припускали, що обертання Землі навколо осі є рівномірним. Проте за останні 100 років отримано переконливі докази того, що, по-перше, обертання Землі поступово сповільнюється, а тривалість земної доби зростає на 0,0023 с за сто років і, по-друге, тривалість доби коливається упродовж року: весною вона майже на 0,001 с довша, а всередині року на 0,001 с коротша від свого середнього значення.
Постає питання, як швидко на сьогодні обертається наша планета. Це залежить від того, на якій широті ви знаходитеся, адже найшвидше обертання відбувається на екваторі (лінійна швидкість точок екватора ~ 465м/с). Якби швидкість обертання Землі зросла на півтора кілометри за годину, то рівень моря навколо екватора піднявся б на 5 см, оскільки вода відхлинула б від полюсів. Розрахунки на моделі цього явища, зроблені аналітиком геоінформаційної компанії ESRI Вітольдом Фрачеком, свідчать, що це стало б помітним уже через кілька років.
Відцентрова сила, яка виникає внаслідок обертання Землі постійно намагається скинути вас з планети, як дитину з каруселі. Поки що сила притягання достатня, щоб утримувати вас на Землі. Але якщо Земля почне обертатися швидше, зростатиме й відцентрова сила.
Астроном NASA Стен Оденвальд розрахував, що коли екватор «розженеться» до 30000 км/год, то відцентрова сила буде такою, що ви відчуєте стан невагомості [1].
Чим швидше буде обертатися Земля, тим коротшою буде наша доба. З кожним збільшенням швидкості на 1 км/год день буде на 1 хвилину відставати від нашого «внутрішнього» годинника, який пов’язаний з 24-годинним циклом.
Але якщо Земля буде обертатися на 200 км/год швидше, ніж звичайно, то доба буде тривати біля 22 годин. Для нашого організму це буде рівносильно необхідності постійно переводити стрілки годинника. Ми змушені будемо переводити внутрішній годинник на 2 години кожного дня назад, не даючи можливості нашому організмові адаптуватися. Така зміна тривалості доби навряд чи сподобається не лише нам, а й рослинам і тваринам.
Якщо обертання Землі буде прискорюватися повільно, то вона буде захоплювати за собою й атмосферу – і поступово стануть помітними суттєві зміни в погоді і в напрямках переміщення вітрів. Якби Земля не оберталася зовсім, то вітри з Північного полюса віяли б по прямій лінії до екватора і навпаки. Але оскільки Земля обертається, то шлях вітрів відхиляється на Схід. Це викривлення напрямку вітрів називається ефектом Коріоліса і породжує закручування ураганів. І якби Земля оберталася все швидше, вітри відхилялися б все дальше на Схід, а закручування ураганів було б ще жорстокішим.
Якщо швидкість на екваторі зросте удвічі, тобто Земля буде обертатися на 1500 км/год швидше, – це стане катастрофою. Відцентрові сили стягнуть сотні метрів води до «талії» Землі. За виключенням самих високих гір, таких як Кіліманджаро, або самих високих вершин Анд, вся екваторіальна область покриється водою.
За дуже великої швидкості (порядку 40000 км/год) протягом тисяч років земна кора зсунеться – дещо вирівняється на полюсах і вигнеться хребтом уздовж екватора. Колосальних масштабів набудуть землетруси. Тектонічні плити будуть рухатися швидше, і це буде катастрофою для життя на земній кулі.
Що може статися, якщо обертання Землі навколо власної осі зупиниться?
Раптова зупинка обертання навколо осі практично неможлива – хіба що у випадку дуже потужного удару великого астероїда у зустрічному напрямку, та й тоді Земля не зупиниться зовсім і зовсім не так швидко. Але… припустимо, що Земля різко зупинила своє обертання. Що нас чекає у цьому випадку?
За раптової зупинки, всі об’єкти за інерцією «продовжать» свій рух, розвинувши за цього швидкість більше 1500 км/год. З’явиться надзвичайно сильний вітер, що миттєво призведе до виникнення гігантських цунамі.
У випадку плавної зупинки обертання все відбудеться не так «моторошно». Учені вже змоделювали таку ситуацію. Відбудеться перерозподіл суходолу і океану. Утвориться два окремих океани – Північний і Південний. А приблизно по екватору, з врахуванням нахилу земної осі, утвориться один суцільний континент, який пройде навколо нашої планети. За цього доба на планеті буде тривати рівно рік – поки Земля не здійснить повний оберт навколо Сонця. Замість пір (сезонів) року будуть певні періоди «дня – ночі».
Що відбудеться, коли Земля зупинить свій рух по орбіті навколо Сонця?
Якщо Землю зупинити і залишити саму на себе, то відбудеться наступне – планета зійде з орбіти і під дією сили притягання попрямує у напрямку до Сонця. Але не досягне його, оскільки Сонце має і власний рух у просторі – вони розминуться.
Земля пролетить доволі близько від Сонця по кометній орбіті. Сонячним вітром звіє з неї всю атмосферу, вся вода випарується. Пролетівши поруч з Сонцем, обвуглена куля, яка була колись «блакитною планетою», попрямує дальше в космос. Земля досягне орбіт планет-гігантів, можливо навіть орбіти Нептуна або Плутона, поки не повернеться знову у напрямку Сонця. Але це у кращому випадку. Не слід забувати, що Земля – це не рядовий астероїд, а дуже масивне тіло. Своїм рухом вона спричинить сум’яття у рухові інших планет і їх супутників, які виявляться поряд. Всі вони теж зійдуть зі своїх орбіт і їх рух буде непередбачуваним. Якщо Земля опиниться між або поблизу планет-гігантів, таких, як Юпітер і Сатурн, вона може бути розірвана їхньою гравітацією на шматки. У цьому випадку з’явиться ще один пояс астероїдів.
Моделювання інверсії магнітних полюсів Землі.
Спеціалістам відомо, що в минулому напрямок магнітного поля Землі неодноразово змінювався. Це явище, причини якого до кінця незрозумілі, відбувалося з різною періодичністю. За останні 83 мільйони років така зміна траплялася 184 рази. Раніше вважалося, що зміна магнітного поля (інверсія) займає достатньо багато часу. Проте автори нового дослідження показали – воно може відбутися в рекордно короткий термін, буквально протягом життя одного покоління. Результати дослідження, проведеного у 2014 році американськими вченими із Каліфорнійського університету в Берклі, опубліковані в журналі Geophysical Journal International [2].
Учені дійшли такого висновку, вивчаючи осадові відкладення давнього озера, яке розташовувалося в Апенінах на схід від Риму. Ці породи накопичувалися зі швидкістю 0,2 мм кожен рік протягом сторіч без будь-яких перерв.
Виходячи із співвідношення ізотопів, автори статті вирахували точний вік відкладень, а за характером їх намагніченості детально змоделювали еволюцію магнітного поля Землі за останній мільйон років. З’ясувалося, що остання його інверсія відбулася 786 тисяч років назад.
Інверсії передував інтервал нестабільності магнітного поля, який тривав біля 6-ти тисяч років. На цей період припало два інтервали часу по 2 тисячі років, коли інтенсивність магнітного поля різко зменшувалася. У кінці другого відрізка північний і південний полюси здійснили швидкий розворот на 180 градусів, причому вони «стрибали» по планеті зі швидкістю два градуси за рік. Отже, вся інверсія зайняла менше ніж сто років.
З наведених результатів пропонованого моделювання випливає, що якби описані «сценарії» на планеті Земля відбулися (відбудуться), то наявність сприятливих умов для зародження та продовження на ній життя, у нашому теперішньому земному варіанті, була би досить проблематичною.
Список використаних джерел:
1. Official U.S. Government information about the Global Positioning System (GPS) and related topics [Electronic resource]. / National Coordination Office for Space-Based Positioning, Navigation, and Timing.–Electronic data. – NCOSBPNT, 2013. – Access mode: http://www.gps.gov
2. Arne Dоssing, Morten S Riishuus, Conall Mac Niocaill, Adrian R Muxworthy, John MacLennan. Late miocene to late pleistocene geomagnetic secular variation at high-northern latitudes. Geophysical Journal International, ggaa148, https://doi.org/10.1093/gji/ggaa148
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter