• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Andra
    Vad skulle hända om jorden slutade rotera?
    Utan rotation skulle jorden ta ett helt år att göra vad den åstadkommer på en dag . Joe Cicak/Getty Images

    Jorden, vårt himmelska hem, är i evig rörelse och roterar graciöst genom rymden. Denna kontinuerliga rotation ger oss cykeln av dag och natt, formar våra årstider och påverkar vårt klimat. Över geologiska tidsperioder saktar den gradvis ner, vilket har lett till spekulationer om vad som skulle hända om jorden slutade rotera totalt.

    Låt oss ta en närmare titt på detta hypotetiska scenario och utforska de djupgående konsekvenserna av en orörlig jord, där klimatet skulle förändras dramatiskt och man kan säga - bokstavligen - jorden stod stilla.

    Innehåll
    1. Varför snurrar jorden?
    2. Hur snabbt snurrar jorden?
    3. Vad skulle hända om jorden plötsligt slutade rotera?
    4. Saknar jordens rotation ner?
    5. Källor

    Varför snurrar jorden?

    En snabb genomgång av vår planets vackra lager. Observera att tjockleken på dessa lager kan variera beroende på jordens yta. Bild © HowStuffWorks.com

    Du måste erkänna, det känns inte som att du snurrar runt jordens centrum i hundratals kilometer i timmen, så det är inte svårt att minska våra vetenskapliga förfäder för att anta att planeten var stillastående och att solen roterade runt den.

    Tack och lov satte Copernicus rekord med sin heliocentriska modell, och vi vet nu att jorden snurrar runt sin axel när den kretsar runt solen. Men varför snurrar vår planet i första hand?

    Kommer ni ihåg Newtons första rörelselag? Den säger att ett föremål förblir i vilket rörelsetillstånd det än befinner sig i - om inte en annan kraft verkar på det. I grund och botten roterar jorden eftersom den har gjort det så länge den har funnits.

    Innan det fanns planeter i vårt solsystem fanns det ett snurrande, nebulöst moln av damm med vår sol i centrum. Med tiden kolliderade dessa dammpartiklar in i varandra och började fastna och bildade större och större stenar och i slutändan planeter genom en process som kallas ackretion.

    Men kom ihåg att molnet av damm – eller ansamlingsskivan – roterade från början.

    När partiklarna som bildade jorden började hålla ihop, bevarades det momentumet, vilket fick den växande planeten att snurra snabbare och snabbare, ungefär som en konståkare gör när de drar in armarna mot kroppen.

    När jorden hade bildats hade den all den vinkelrörelse som den skulle behöva för att fortsätta snurra till denna dag. Hur snabbt är det egentligen?

    Hur snabbt snurrar jorden?

    Tillsammans med att vägar slits sönder och på annat sätt förstör liv och hem, kan kraftiga jordbävningar ändra längden på dagen. AGUNG SWASTIKA/AFP/Getty Images

    Som vilken polis som helst kan berätta är det en ganska enkel och tillförlitlig process att mäta en bils raka hastighet - eller nästan vilket föremål som helst. Men att mäta hastigheten för ett roterande föremål som jorden är något mer komplicerat. När allt kommer omkring, om du står vid en av polerna, kommer du att snurra precis tillsammans med resten av jorden, men du kommer att vara stillastående med avseende på dess centrum.

    Stå på ekvatorn, men du kommer att ha en linjär hastighet på 1 036 miles per timme (1 667 kilometer i timmen) [källa:Esri]. Det är snabbare än ljudets hastighet, och en av anledningarna till att vi tenderar att skjuta raketer mot öster [källa:NASA].

    Skillnaden mellan linjär hastighet vid polerna och ekvatorn ger ett intressant fenomen som kallas Coriolis-effekten. Effekten är lättast att visualisera om du tänker på att någon ger sig ut i ett plan rakt mot Nordpolen från ekvatorn. Eftersom planet behåller ekvatorns sidohastighet verkar det böjas i förhållande till jorden när det närmar sig de långsammare rörliga polerna.

    Vad skulle hända om jorden plötsligt slutade rotera?

    Låt oss få våra visserligen långsökta antaganden på bordet:

    • Låt oss först anta att jorden slutade snurra gradvis, eftersom en plötslig inbromsning skulle innebära katastrof.
    • För det andra antar vi att jordens ekosystem har överlevt övergången i stort sett intakta. Så hur ser den här nya världen ut?

    Till att börja med skulle jorden nu ta ett helt år att göra vad den ger på en dag:cykla från natt till dag och tillbaka. Städer skulle tillbringa halva året med ingenting annat än natthimlen och halva året i fullt solljus, precis som Nord- och Sydpolen gör idag.

    Och precis som polerna skulle varje region fortfarande uppleva olika årstider, men temperatursvängningarna från säsong till säsong skulle vara mycket större för områden längs ekvatorn.

    En ekvatorialregion skulle tillbringa infernaliskt varma månader mycket nära solen, medan det områdets globala motsvarighet skulle tillbringa mörka, kyliga månader mycket långt borta från det. Det är problem för de växter och djur som har anpassat sig till klimatet i en region och, följaktligen, även för människorna som bor där.

    Är omlokalisering möjlig?

    Vad är det? Du flyttar till de relativt stabila (men fortfarande fruktansvärt kalla) polarområdena? Dåligt drag. De är djupt under vattnet. Faktum är att gränserna mellan hav och land på en spinnfri jord inte skulle se ut som de gör idag.

    Eftersom jorden roterar gör centrifugalkraften att planeten buktar ut längs ekvatorn. Ingen rotation, ingen utbuktning. Utan den utbuktningen skulle allt extra vatten som hölls på plats längs ekvatorn rusa tillbaka mot polerna.

    Esri, ett företag som utvecklar geografifokuserad teknologi, modellerade världens land och hav efter att dess ekvatorialbukta avtagit. De fann att jorden skulle ha ett landband – en gigantisk superkontinent – ​​som kretsar runt ekvatorn och skiljer två enorma hav åt i norr och söder.

    Hejdå, hejdå magnetfält

    Som om det inte vore nog kan jordens magnetfält också försvinna. Detta fält fungerar som en skyddande sköld genom att avleda laddade partiklar från solen och omdirigera kosmiska strålar, vilket förhindrar dem från att direkt träffa jordens yta och skada vår planet och dess atmosfär.

    Enligt geodynamo-teorin genereras jordens magnetfält av rörelsen av smält järn och nickel i planetens yttre kärna. Värme från radioaktivt sönderfall och restvärme från jordens formation skapar temperaturskillnader i den yttre kärnan, vilket leder till konvektionsströmmar.

    Dessa strömmar, i kombination med jordens rotation, skapar elektriska strömmar, som i sin tur genererar magnetfältet genom en process som kallas geodynamoeffekten.

    Jordens rotation spelar en avgörande roll för genereringen av dess magnetfält genom geodynamoeffekten. Utan rotation skulle konvektionsströmmarna i den flytande yttre kärnan som driver geodynamon minska, vilket leder till en gradvis försvagning av magnetfältet. Men oroa dig inte, den här processen skulle ta tusentals till miljoner år.

    Hur kommer människor att klara sig?

    Var lämnar det oss? Människor är en anpassningsbar art med kraftfull teknologi till sitt förfogande, men att överleva i denna nya miljö skulle vara en utmaning.

    Visst, vi skulle kunna försöka lysa upp våra hem i mörkret och värma upp och kyla dem (till stora kostnader) under vilda temperatursvängningar, men allt skulle inte vara under vår kontroll.

    Skulle grödor överleva extremerna i denna nya värld? Kan några växter? Om inte, skulle hela näringskedjan vara i fara. Kanske kan vi hitta nya grödor eller modifiera befintliga för att tolerera denna nya miljö. Eller så kanske vi skulle bli beroende av perenner som återkommer med varmt väder.

    Det är faktiskt lite tröstande att tänka på att även om världen förmodligen kommer att bli en helvetisk plats att bo på, så kan åtminstone våra dekorativa hosta-sängar vara OK.

    Saktar jordens rotation ner?

    Finns det något som bromsar jordens rotation? Visst, men justera inte dina klockor ännu. De krafter som ändrar jordens rotationshastighet gör en extremt liten inverkan.

    Jordens rotation saktar gradvis ner, främst på grund av gravitationskraften mellan jorden och månen. Denna gravitationsinteraktion ger upphov till ett fenomen som kallas tidvattenfriktion.

    När månen kretsar runt jorden skapar dess gravitation tidvattenutbuktningar i våra hav, vilket orsakar en kontinuerlig drageffekt mellan dessa utbuktningar och den fasta havsbotten. Denna friktion fungerar som en bromsmekanism, som överför en del av jordens rotationsenergi till månens orbitalenergi, vilket effektivt saktar ner rotationen.

    Även om hastigheten av retardation är minimal och omärklig i våra dagliga liv, ackumuleras den över geologiska tidsskalor.

    Andra faktorer, inklusive omfördelningen av jordens massa på grund av processer som glacial återhämtning och atmosfäriskt motstånd, bidrar också till den gradvisa avmattningen av jordens rotation, vilket leder till en förlängning av vår dag med cirka 1,7 millisekunder per århundrade [källor:Space.com].

    Vädersystem kan också förändra planetens rotation, med vindar som anbringar en bromskraft på planetens yta. Som vi alla vet blir jorden varmare, så vissa kanske undrar om klimatförändringarna spelar en roll i denna avmattning. Överraskande nog gör det inte det. Men det gör jordbävningar.

    Faktum är att den intensiva skakningen av jordens yta kan störa längden på dagen genom att faktiskt omfördela jordens massa. Jordbävningen 2011 som drabbade Japan accelererade faktiskt jordens snurr (eftersom den flyttade massan mot ekvatorn) och förkortade dagen med 1,8 mikrosekunder [källa:NASA].

    Så nästa gång du klagar på att dagen är för lång eller för kort, misströsta inte:den förändras hela tiden.

    Den här artikeln har uppdaterats i samband med AI-teknik, sedan faktagranskad och redigerad av en HowStuffWorks-redaktör.

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar

    • Hur jorden fungerar
    • Hur Living Earth-simulatorn kommer att fungera
    • Hur bildas planeter?
    • Hur mycket väger planeten jorden?
    • Hur påverkar jordens rotation toaletter och basebollspel?
    • Hur blev superkontinenten Pangea sju separata kontinenter?

    Källor

    • Kain, Fraser. "Solvind." 17 september 2008. (11 februari 2012) http://www.universetoday.com/18269/solar-wind/
    • CBS News. "Jordens dagslängd förkortades av jordbävningen i Japan." 13 mars 2011. (11 februari 2012) http://www.cbsnews.com/stories/2011/03/13/scitech/main20042590.shtml
    • Kaffe, Jerry. "Varför roterar jorden?" 23 maj 2008. (11 februari 2012) http://www.universetoday.com/14491/why-does-the-earth-rotate/
    • uk, Matija. "Planetarisk vetenskap:Kick för det kosmiska urverket." 22 december 2011. (11 februari 2012) http://www.nature.com/ngeo/journal/v5/n1/full/ngeo1362.html
    • Fraczek, Witold. "Om jorden stod stilla." Esri. (11 februari 2012) http://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html
    • Iowa State University. "Jordens rotation." 2001. (11 februari 2012) http://www.polaris.iastate.edu/NorthStar/Unit3/unit3_sub1.htm
    • Jessa, Tega. "Varför finns det säsonger?" Universum idag. 15 oktober 2010. (11 februari 2012) http://www.universetoday.com/75843/why-are-there-seasons/
    • NASA. "Förändringar i jordens rotation är i vinden." 4 mars 2003. (11 februari 2012) http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/view.php?id=23097
    • Naturhistoriska museet. "Hur bildades solsystemet?" (11 februari 2012) http://www.nhm.ac.uk/nature-online/space/planets-solar-system/formation/index.html
    • Nave, R. "Angular Momentum." Georgia State University. (11 februari 2012) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/amom.html
    • Lunar and Planetary Institute. "Sky Tellers - Om dag och natt." 4 januari 2007. (11 februari 2012) http://www.lpi.usra.edu/education/skytellers/day_night/about.shtml
    • Office of Naval Research. "Observera himlen:Jordens rörelse - Rotation." (11 februari 2012) http://www.onr.navy.mil/focus/spacesciences/observingsky/motion1.htm
    • Pandian, Jagadheep D. "Varför roterar planeter?" Cornell University. 18 oktober 2005. (11 februari 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=416
    • Ray, Richard. "Havens tidvatten och jordens rotation." 15 maj 2001. (11 februari 2012) http://bowie.gsfc.nasa.gov/ggfc/tides/intro.html
    • Shelton, Mike. "Undersökande fråga:Varför roterar jorden?" 6 augusti 2007. (11 februari 2012) http://www.physorg.com/news105637304.html
    • Simanek, Donald E. "Tidal misconceptions." Lock Haven University. juni 2011. (11 februari 2012) http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm
    • Springbob, Christopher. "Vad får jorden att rotera?" Cornell University. Oktober 2002. (11 februari 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=329
    • Stern, David P. "Den roterande jorden." NASA. 22 september 2004. (11 februari 2012) http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Srotfram1.htm
    • University of Tennessee. "Konsekvenser av rotation för väder." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/coriolis.html
    • University of Tennessee. "Bevarande av vinkelmomentum." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/solarsys/angmom.html
    • Universitetet i Colorado. "Hur bildas planeter." Augusti 2007. (11 februari 2012) http://lasp.colorado.edu/education/outerplanets/solsys_planets.php
    • University of Tennessee. "Johannes Kepler:The Laws of Planetary Motion." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/kepler.html
    • University of Tennessee. "Newtons tre rörelselagar." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/newton3laws.html
    • University of Tennessee. "The Copernican Model:A Sun-Centered Solar System" (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/retrograde/copernican.html
    • University of Tennessee. "Jordens magnetfält." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/magnetic.html
    • USA Geologisk undersökning. "Jordens snurrande kärna ger magnetiskt skydd och katastroffilmsmaterial." 9 oktober 2003. (11 februari 2012) http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/2003/03_10_09.html




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com