(Изображение предоставлено: Buena Vista Images / Getty Images)
Земля устойчиво вращается, как волчок, даже если мы не можем этого увидеть, потрогать, услышать или почувствовать. Но что бы произошло, если бы Земля внезапно перестала вращаться?
Если бы вращение Земли прекратилось, момент импульса каждого объекта на Земле разорвал бы поверхность на части, что привело бы к очень плохим последствиям.
«Это всего лишь мысленный эксперимент,» сказал Джеймс Зимбельман, старший почетный геолог Смитсоновского Национального музея воздухоплавания и астронавтики в Вашингтоне, округ Колумбия, США. «Нет естественной силы, которая могла бы остановить вращение Земли. Это одна из причин, почему планета вращалась с момента своего образования, что довольно впечатляюще.»
Вращение земли
Земля совершает один полный оборот вокруг своей оси каждые 23 часа 56 минут 4,09053 секунды. По словам Зимбельмана, это означает что земля на экваторе вращается со скоростью около 1770 км/ч, а на полюсах скорость вращения уменьшается до нуля. Если бы планета резко остановилась, момент импульса, передаваемый воздуху, воде и даже камням вдоль экватора, продолжал бы двигаться со скоростью 1770 км/ч. Движение будет размывать поверхность, разрывая ее на части и отправляя осколки в верхние области атмосферы и космическое пространство.
Но что такое момент импульса?
Сделаем шаг назад. Линейный импульс – это производная массы объекта и его скорости (направления и скорости). Резко остановившийся пассажир движущегося автомобиля продолжит движение вперед за счет линейного импульса. Ой.
Момент импульса – это физическая величина, отображающая количество вращательного движения. Это произведение момента инерции (силы вращения, необходимой для вращения массы) и угловой скорости. Квотербек в американском футболе передает момент импульса мячу, поскольку он летит по воздуху к ресиверу.
«Одна из основ физики – сохранение момента импульса,» сказал Зимбельман. «Когда что-то вращается, вы должны приложить ту же силу [в противоположном направлении], чтобы остановить его.»
Но не все было бы потеряно, если бы Земля перестала вращаться.
Перегруппировка, реформирование, приращение
По словам Зимбельмана, части, которые оторвались от поверхности, восстановят некоторое вращение, когда Земля и ее остатки продолжат свой путь вокруг Солнца. В конце концов, гравитационное притяжение планеты притянет ореол из фрагментов с неожиданным эффектом.
«Что Исаак Ньютон помог нам понять с помощью классической механики, так это то, что части, накапливающиеся и сближающиеся друг с другом, высвобождают часть своей собственной энергии, нагревая предметы,» сказал Зимбельман.
Думайте об этом, как о метеорите, летящем по небу. Остатки, оказавшиеся в дальних уголках атмосферы и космического пространства, будут привлечены к поверхности гравитационным притяжением планеты, и при ударе они будут выделять энергию. По словам Зимбельмана, постоянная бомбардировка этими кусками превратила бы кору Земли в расплавленный «океан горных пород». В конце концов, сталкивающиеся фрагменты будут снова поглощены расплавленным морем в результате процесса, называемого аккрецией.
По словам Зимбельмана, быстрая и разрушительная остановка вращения Земли также приведет к испарению большей части воды на поверхности планеты. Хотя большая часть этой испаренной воды будет потеряна, некоторая часть может быть включена в недавно затвердевшие минералы, такие как оливин. Наконец, не все фрагменты будут повторно поглощены путем аккреции. Некоторые из частиц планеты будут унесены гравитационным притяжением Луны, бомбардируя ближайший спутник и создавая на его поверхности бесчисленное множество кратеров.
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
