fbpx
Ilustracija: Pixabay

USPORAVA LI SE ZEMLJINA ROTACIJA? Znanstvenici već dugo proučavaju taj fenomen i imaju zanimljiva predviđanja

Autor: Zlatko Govedić / 7dnevno

Prema suvremenim znanstvenim spoznajama, Zemlja je stvorena od tvari koja je ostala pošto se ogromni oblak prašine i plina urušio da bi napravio Sunce. Pritom se “krš” od kojega je na koncu nastala Zemlja vrtio oko naše matične zvijezde poput kotača u pokretu. Zemlja je nastavila kružiti oko Sunca i okretati se pošto je formirana i očekuje se da će to nastaviti još jako, jako dugo. Ili smo barem tako mislili.

Od svoga nastanka prije nekih 4,5 milijardi godina Zemlja se nijedan dan nije prestala okretati. No može li se sve to promijeniti? Nedavni razvoj događaja pokazuje da se Zemljina rotacija zapravo usporava te da bi jednog dana mogla prestati. Što bi to značilo za sva živa bića na planetu i koliko vremena imamo prije nego što se Zemljina rotacija zaustavi?

Da se malo podsjetimo, Zemlja se oko Sunca kreće prosječnom brzinom od 29,78 m/s, tj. 107,2 km/h pa tako u jednoj godini prijeđe 940 milijuna km. U jednom mjesecu prijeđe 78 milijuna km. Dok Zemlja kruži oko Sunca, cijeli Sunčev sustav kruži oko središta Mliječne staze prosječnom brzinom od 230 m/s, tj. 828 km/h. Puni krug napravi za 225 milijuna godina, pri čemu prijeđe 212 bilijardi (2,12 x 10¹⁷) km.


Zemlja se usto vrti oko svoje osi od zapada prema istoku te joj je za jedan puni okret potrebno oko 24 sata.

Sunčev dan

Taj se vremenski razmak naziva Sunčev (sinodički) dan. Rotaciju Zemlje nije moguće osjetiti. Svaka Zemljina točka, osim sjevernog i južnog pola, sudjeluje u rotaciji Zemlje, tj. opisuje krugove oko Zemljine osi, pri čemu najveće krugove prave točke na ekvatoru, koje se ujedno i najbrže kreću. Period Zemljine vrtnje jest 1 zvjezdani (siderički) dan koji traje 23 h 56 min 4,1 s. No period vrtnje nije stalan, nego ovisi o brojnim čimbenicima.

Da otputujete 620 milijuna godina u prošlost, ne biste prepoznali svijet u kojem živite. Osim posve drukčije flore i faune, primijetili biste da dan traje dva sata kraće nego danas. Naime, naš se planet tada brže okretao oko osi. Zemljina se rotacija usporava milijardama godina, a zahvaljujući modernoj tehnologiji, znamo točno i koliko: 1,8 milisekundu po stoljeću.

Znanstvenici još ne razumiju sve čimbenike koji utječu na promjene Zemljine rotacije. Međutim, razvoj nevjerojatno osjetljivih instrumenata za mjerenje vremena omogućio im je praćenje tih promjena na razini mikrosekunde. Zaključak je da postoji kontinuirano sićušno odstupanje u podacima. Jednostavno rečeno, svaki dan se razlikuje od prethodnoga.

Prirodna rotacija nebeskih tijela uzrokovana je sporim gravitacijskim nakupljanjem lebdećih oblutaka i prašine. Na Zemljinu rotaciju utječu i unutarnji i izvanjski procesi kao što su kretanje jezgre planeta te vjetrovi na njegovoj površini. Znanstvenici sada mogu detektirati čak i najmanje pomake u Zemljinoj rotaciji zahvaljujući tehnologiji koja se zove “dugobazična interferometrija”(engl. “Very Long Baseline Interferometry”, VLBI). Riječ je o vrsti astronomske interferometrije koja se koristi u radioastronomiji, a predstavlja uporabu međusobno povezanih i pozorno koordiniranih radioteleskopa razmještenih širom svijeta, tako da djeluju kao jedan. Ona omogućuje istovremeno promatranje s više radioteleskopa, tako da obradom podataka dobijemo promatranje kao da je obavljeno jednim koji je velik koliko i razmak između njih. Mjereći vrijeme koje je potrebno da signal iz svemira nestane iz vidnog polja i zatim se ponovno pojavi, znanstvenici mogu precizno odrediti koliko se brzo Zemlja okreće.

Teško je zamisliti išta što bi moglo zaustaviti Zemljinu rotaciju. Kada zavrtimo loptu na prstu, ona će se na koncu ipak zaustaviti. Dok se vrti, zrak i gravitacija našeg planeta utječu na nju stvarajući trenje koje ju usporava. No u svemiru nema takvih sila. Zapravo, daleko najznačajnija i najdugotrajnija sila koja utječe na rotaciju Zemlje jest naš prirodni satelit – Mjesec.




On “nježno” utječe na Zemlju već milijardama godina usporavajući njezinu rotaciju. Dani su u prošlosti bili kraći od današnjih, dok će u budućnosti biti dulji. Mehanizam se zapravo sastoji od prijenosa energije između Zemlje i Mjeseca. Mjesečeva gravitacijska sila uzrokuje pojavu malog izbočenja blizu, ali ne točno ispod položaja Mjeseca na Zemlji. Pritom moment sile uzrokuje usporavanje Zemlje tijekom vremena.

Udaljavanje Mjeseca

Kako se Mjesec svake godine udaljava od Zemlje za oko 3,8 cm, ta se rotacijska energija prenosi na Mjesec. Proces se odvija sve dok Mjesec kruži oko Zemlje.

Neki stručnjaci procjenjuju da je prije 1,4 milijarde godina dan trajao jedva 18,7 sati te da je Mjesec bio 44.000 km bliže našem planetu nego što je sada. Izbočine na Zemljinoj površini kreću se poput vala dok se Mjesec giba, gurajući ih protiv Zemljine rotacije. To usporava Zemljinu vrtnju pa se posljedično duljina Zemljina dana produljuje za jednu sekundu svakih 50.000 godina.




Zemljina bi se rotacija mogla zaustaviti samo ako bi se s njom sudario drugi planet. Ipak, čak i kada bi se to dogodilo, rotacija se vjerojatno ni tada ne bi posve zaustavila. Brojni su čimbenici koji utječu na brzinu rotacije Zemlje u kraćim vremenskim rasponima. Kretanje Zemljine rastaljene jezgre jedno je od najvažnijih. Nejasno je koliko turbulencije unutar tekuće unutrašnjosti našeg planeta utječu na rotaciju cijelog planeta. Promatranje Zemljine jezgre veoma je izazovno pa istraživači još ne mogu odrediti koliki je točan njezin utjecaj planeta na orbitu.

Vjetar i morske plime također utječu na brzinu rotacije planeta. Zbog trenja, zračne struje povlače Zemljinu površinu i guraju planine, donekle mijenjajući brzinu rotacije Zemlje. Primjerice, planet se nešto sporije okreće tijekom godina kada se pojavljuje fenomen “el niño”.

Seizmička aktivnost

Prema istraživačima iz NASA-ina Laboratorija za mlazni pogon, na brzinu rotacije Zemlje može utjecati i seizmička aktivnost. Zemljina rotacija ubrzala se za oko tri mikrosekunde nakon potresa 2004. u Indijskom oceanu. Kako su se kontinentalne ploče pomicale, došlo je do malenog pomaka u distribuciji Zemljine mase, što je dovelo do takvog učinka. Planet će se okretati brže kada se masa približi njegovu središtu, slično kao što se klizač na ledu okreće brže kada povuče ruke i obratno.

Kao izravan rezultat Newtonova zakona očuvanja energije, brzina Zemljine rotacije stalno se mijenja. Kako se ledenjaci tope i razina mora raste, relativno više mase kreće se u obliku otopljene vode od polova prema ekvatoru. To također usporava rotaciju planeta i progresivno produljuje dane.

Brzina Zemljine rotacije također varira sezonski, ubrzavajući se tijekom ljeta na sjevernoj hemisferi i usporavajući tijekom zime. Do toga dolazi zato što se Zemljina orbita pomiče bliže Suncu tijekom zime i malo dalje tijekom ljeta. Zbog zakona o očuvanju kutne količine gibanja, kako se Zemlja približava Suncu, njezina se rotacija usporava da bi kompenzirala povećanu brzinu gibanja planeta. No što bi se dogodilo da se naš planet u jednom trenutku prestane vrtjeti? Kao prvo, ne biste bili odbačeni u svemir. I dalje biste stajali na tlu zahvaljujući gravitaciji, no bilo bi mnogo prilagodbi. Budući da bi se Zemlja i dalje okretala oko Sunca, dan bi trajao pola godine, baš koliko i noć.

Danju bi postalo znatno toplije, a noću znatno hladnije. To bi utjecalo na klimu na Zemlji.

Jaki vjetrovi bili bi rezultat značajne temperaturne razlike između dana i noći, što bi povuklo topli zrak prema hladnijoj noćnoj strani Zemlje. Usto, vjetar bi išao iz toplih područja blizu ekvatora prema arktičkim područjima. To se ne događa na rotirajućoj Zemlji jer je vjetar preusmjeren u stranu. Vjetrovi s istoka i zapada, kao i vjetrovi s polova, sudarili bi se. Mogli bi proizvesti goleme vrtloge vjetra veličine cijelih kontinenata.

Temperaturne razlike

Dio Zemljine jezgre sastoji se od rastaljenog željeza. Ono postaje magnet zbog Zemljine rotacije, što također stvara magnetsko polje oko planeta. To nas štiti od opasnog zračenja solarnih čestica i kozmičkih zraka izvan Sunčeva sustava. Magnetsko polje sprečava da zračenje dopre do nas, ali kada dopre, stupa u interakciju s atmosferom i uzrokuje polarnu svjetlost, poznato kao aurora borealis nad Sjevernim i aurora australis nad Južnim polom. No bez magnetskog polja to bi zračenje dospjelo na Zemljinu površinu te bi moglo uništiti čovječanstvo. Neke se ptice za navigaciju oslanjaju na magnetsko polje pa bi i one mogle postati dezorijentirane.

Da se zemlja ne vrti, na noćnome bi nebu uvijek bila vidljiva ista zviježđa jer biste uvijek bili okrenuti u istom pravcu. U usporedbi s promatranjem zviježđa koja se mijenjaju tijekom godine, to je nešto posve drukčije.

Ali ne brinite se previše o duljini trajanja svojih dana. Razlika je minimalna i dosljedna prethodnim varijacijama u brzini okretanja Zemlje. Promjene u rotaciji našeg planeta stoga bi trebale biti vrlo nisko na popisu stvari o kojima se treba brinuti, iako dani možda nikada neće biti iste duljine i možda više nikada nećete vidjeti Zemlju onakvom kakva jest.

Autor:Zlatko Govedić / 7dnevno
Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ali ne nužno i stavove portala Dnevno.hr. Molimo čitatelje za razumijevanje te suzdržavanje od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Portal Dnevno.hr zadržava pravo obrisati komentar bez najave i/li prethodnog objašnjenja.