Hvad hvis jorden stoppede med at snurre?

Tilbage i 1978, filmgængere blev behandlet med et fantastisk syn:Supermand vender Jordens spin, vende tiden tilbage i processen (og redde sin elskede Lois). Uhyggeligt, selvfølgelig, men hvad hvis noget ændrede Jordens rotation? Hvad hvis rotationen stoppede helt?

Lad os få vores ganske vist fjerntliggende antagelser på bordet. Først, lad os antage, at Jorden stoppede med at snurre gradvist, som en pludselig deceleration ville betyde katastrofe. Sekund, vi formoder, at Jordens økosystemer har overlevet overgangen stort set intakt. Så hvordan ser denne nye verden ud?

Til at begynde med, Jorden ville nu tage et helt år at gøre, hvad den trækker af på en dag:cykle fra nat til dag og tilbage. Byer ville tilbringe det halve år i mørke og det halve år i fuld sollys, ligesom Nord- og Sydpolen gør i dag. Og, som polerne, hver region vil stadig opleve forskellige årstider, men temperaturen svinger fra sæson til sæson ville være meget større for områder langs ækvator. En ækvatorial region ville tilbringe infernalt varme måneder meget tæt på solen, mens områdets globale modstykke ville bruge mørkt, kolde måneder meget langt væk fra det. Det er problemer for de planter og dyr, der har tilpasset sig klimaet i en region og, følgelig, også for de mennesker, der bor der.

Hvad er det? Flytter du til de relativt stabile (men stadig frygtelig kolde) polarområder? Dårligt træk. De er dybt under vandet. Faktisk, grænserne mellem hav og land på en spin-fri jord ville ikke se ud som de gør i dag. Fordi Jorden roterer, centrifugal kraft får planeten til at bule langs ækvator. Ingen rotation, ingen bule. Uden den bule, alt det ekstra vand, der blev holdt på plads langs ækvator, ville haste tilbage mod polerne. Esri, en virksomhed, der udvikler geografisk fokuseret teknologi, modellerede verdens jord og oceaner, efter at dens ækvatoriale bule faldt og fandt ud af, at Jorden ville have et landområde - et kæmpe superkontinent - der cirkler ækvator og adskiller to massive oceaner mod nord og syd.

Som om det ikke var nok, Jordens magnetfelt kan forsvinde, også. Selvom vi ikke er helt sikre på, hvordan det magnetiske felt genereres, en ledende teori siger, at det er resultatet af, at Jordens indre kerne roterer lidt hurtigere end den ydre kerne (ja, to forskellige rotationer på en planet). Hvis de begge stopper, mekanismen bag Jordens magnetfelt kan også, efterlader os udsat for potentielle skadelige solvind [kilde:Cain].

Hvor forlader det os? Mennesker er en tilpasningsdygtig art med kraftfuld teknologi til rådighed, men overlevelse i dette nye miljø ville være en udfordring. Jo da, vi kunne prøve at tænde vores hjem i mørket og varme og afkøle dem (til store omkostninger) under vilde temperatursvingninger, men ikke alt ville være under vores kontrol. Kunne afgrøder overleve yderpunkterne i denne nye verden? Kunne nogen planter? Hvis ikke, hele fødekæden ville være i fare. Måske kunne vi finde nye afgrøder eller ændre eksisterende for at tolerere dette nye miljø. Eller måske ville vi blive afhængige af stauder, der vender tilbage med varmt vejr. Det er faktisk lidt trøstende at tænke på, at mens verden sandsynligvis vil blive et helvedes sted at leve, i det mindste er vores dekorative hosta -senge i orden.

Hvorfor snurrer jorden?

Du må indrømme, det føles ikke som om du snurrer rundt i midten af ​​jorden i hundredvis af miles i timen, så det er ikke svært at skære vores videnskabelige forfædre lidt slap for at antage, at Jorden var stationær, og at solen roterede rundt om den. Heldigvis, Copernicus satte rekorden lige med sin heliocentriske model, og vi ved nu, at Jorden snurrer på sin akse, når den drejer rundt om solen. Men hvorfor drejer vores planet i første omgang?

Kan du huske Newtons første lov om bevægelse? Den siger, at et objekt forbliver i den bevægelsestilstand, det befinder sig i, medmindre en anden kraft virker på det. Jorden roterer, fordi den har gjort det, så længe den har eksisteret.

Før der var planeter i vores solsystem, der snurrede, tåget støvsky med vores sol i centrum. Over tid, disse støvpartikler kolliderede i hinanden og begyndte at klistre, danner større og større klipper og i sidste ende planeter gennem en proces kendt som tilvækst . Men husk, støvskyen - eller akkretionsskive - roterede fra starten. Da partiklerne, der dannede jorden, begyndte at hænge sammen, det momentum blev bevaret, får den voksende planet til at snurre hurtigere og hurtigere, meget som en kunstskøjteløber gør, når han trækker armene ind mod kroppen. Da jorden havde dannet sig, det havde alt vinkelmoment det skulle blive ved med at snurre den dag i dag. Hvor hurtigt er det alligevel?

Nu hvor vi ved lidt om, hvordan planeter og solsystemer dannes, det er nok ikke overraskende, at vores planet ikke kun drejer rundt, men det gør de alle (dog ikke altid i samme retning). Da stjerner udvikler sig fra roterende soltåge, de snurrer, også.

Hvor hurtigt snurrer jorden?

Som enhver politibetjent kan fortælle dig, måling af en bils hastighed - eller de fleste genstande - er en ret enkel og pålidelig proces. At måle hastigheden på et roterende objekt som Jorden er lidt mere kompliceret. Trods alt, hvis du står ved en af ​​polerne, du vil dreje lige sammen med resten af ​​Jorden, men du vil være stationær i forhold til dens centrum. Stå på ækvator, selvom, og du har en lineær hastighed på 1, 036 miles i timen (1, 667 kilometer i timen) [kilde:Esri]. Det er hurtigere end lydens hastighed, og en af ​​grundene til, at vi har en tendens til at affyre raketter mod øst [kilde:NASA]!

Forskellen mellem lineær hastighed ved polerne og ved ækvator frembringer et interessant fænomen kaldet Coriolis effekt . Effekten er lettest at visualisere, hvis du tænker på, at nogen satte sig i et fly lige mod Nordpolen fra ækvator. Da flyet bevarer ækvatorens laterale hastighed, det ser ud til at krumme i forhold til Jorden, når den nærmer sig de langsommere bevægelige poler.

Er der noget der bremser Jordens rotation? Jo da, men juster ikke dine ure endnu. De kræfter, der ændrer hastigheden på Jordens rotation, har en ekstremt lille indvirkning. Tidevandet, som er forårsaget af tyngdekræfterne mellem Jorden, solen og månen, producere tidevandsfriktion, når de interagerer med Jorden. Det træk tilføjer omkring 2,3 millisekunder til vores dag hvert århundrede [kilder:Lunar and Planetary Institute, Ray]. Vejrsystemer kan ændre Jordens rotation, med vinde, der anvender en bremsekraft på planetens overflade. Endelig, jordskælv kan rode med dagens længde ved faktisk at omfordele Jordens masse. Jordskælvet i 2011, der ramte Japan, fremskyndede faktisk Jordens spin (fordi det flyttede massen mod ækvator) og forkortede dagen med 1,8 mikrosekunder [kilde:CBS News].

Så, næste gang du klager over, at dagen er for lang eller for kort, fortvivl ikke:Det ændrer sig hele tiden.

Oprindeligt udgivet:21. feb. 2012

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer Jorden
• Sådan fungerer Living Earth Simulator
• Hvordan dannes planeter?
• Hvor meget vejer planeten Jorden?
• Hvordan påvirker jordens rotation toiletter og baseballspil?
• Hvordan blev superkontinentet Pangea til syv separate kontinenter?

Kilder

• Kain, Fraser. "Solvind." 17. september, 2008. (11. februar, 2012) http://www.universetoday.com/18269/solar-wind/
• CBS Nyheder. "Jordens dagslængde forkortet af Japans jordskælv." Marts 13, 2011. (11. februar, 2012) http://www.cbsnews.com/stories/2011/03/13/scitech/main20042590.shtml
• Coffey, Jerry. "Hvorfor roterer Jorden?" 23. maj kl. 2008. (11. februar, 2012) http://www.universetoday.com/14491/why-does-the-earth-rotate/
• Ćuk, Matija. "Planetarisk videnskab:Spark til det kosmiske urværk." 22. december kl. 2011. (11. februar, 2012) http://www.nature.com/ngeo/journal/v5/n1/full/ngeo1362.html
• Fraczek, Witold. "Hvis jorden stod stille." Esri. (11. februar kl. 2012) http://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html
• Iowa State University. "Jordens rotation." 2001. (11. februar, 2012) http://www.polaris.iastate.edu/NorthStar/Unit3/unit3_sub1.htm
• Jessa, Tega. "Hvorfor er der sæsoner?" Univers i dag. 15. oktober kl. 2010. (11. februar, 2012) http://www.universetoday.com/75843/why-are-there-seasons/
• NASA. "Ændringer i Jordens rotation er i vinden." 4. marts 2003. (11. februar, 2012) http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/view.php?id=23097
• Naturhistorisk museum. "Hvordan dannede solsystemet sig?" (11. februar kl. 2012) http://www.nhm.ac.uk/nature-online/space/planets-solar-system/formation/index.html
• Nave, R. "Angular Momentum." Georgia State University. (11. februar kl. 2012) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/amom.html
• Lunar and Planetary Institute. "Sky Tellers - Om dag og nat." 4. januar, 2007. (11. februar, 2012) http://www.lpi.usra.edu/education/skytellers/day_night/about.shtml
• Kontor for Søforskning. "At observere himlen:Jordens bevægelse - rotation." (11. februar kl. 2012) http://www.onr.navy.mil/focus/spacesciences/observingsky/motion1.htm
• Pandian, Jagadheep D. "Hvorfor roterer planeter?" Cornell University. 18. oktober kl. 2005. (11. februar, 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=416
• Ray, Richard. "Ocean Tides and the Earth's Rotation." 15. maj kl. 2001. (11. februar, 2012) http://bowie.gsfc.nasa.gov/ggfc/tides/intro.html
• Shelton, Mike. "Sonderende spørgsmål:Hvorfor roterer jorden?" 6. august, 2007. (11. februar, 2012) http://www.physorg.com/news105637304.html
• Simanek, Donald E. "Tidevandsfejl." Lock Haven University. Juni 2011. (11. februar, kl. 2012) http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm
• Springbob, Christopher. "Hvad får Jorden til at rotere?" Cornell University. Oktober 2002. (11. februar, 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=329
• Hård, David P. "Den roterende jord." NASA. 22. september kl. 2004. (11. februar, 2012) http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Srotfram1.htm
• University of Tennessee. "Konsekvenser af rotation for vejret." (11. februar kl. 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/coriolis.html
• University of Tennessee. "Bevaring af vinkelmoment." (11. februar kl. 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/solarsys/angmom.html
• University of Colorado. "Hvordan planeter dannes." August 2007. (11. februar, 2012) http://lasp.colorado.edu/education/outerplanets/solsys_planets.php
• University of Tennessee. "Johannes Kepler:Planetary Motions love." (11. februar kl. 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/kepler.html
• University of Tennessee. "Newtons tre love om bevægelse." (11. februar kl. 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/newton3laws.html
• University of Tennessee. "Den kopernikanske model:Et solcentreret solsystem" (11. februar, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/retrograde/copernican.html
• University of Tennessee. "Jordens magnetfelt." (11. februar kl. 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/magnetic.html
• U.S. Geological Survey. "Jordens roterende kerne giver magnetisk beskyttelse og katastrofefilm." 9. oktober kl. 2003. (11. februar, 2012) http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/2003/03_10_09.html