Защо Земята се върти?
Първото нещо, което си купих със лични пари, бе глобус. Бях може би на 5 години и бях изключително разчувствуван да го отнеса у дома. Бързо открих, че можеш да го въртиш в посоката, в която действително се върти и Земята.
Съществува мислена линия сред Северния и Южния полюс. Наричаме я ос на въртене. За Земята тя сочи към една ярка звезда – Полярната – която се вижда в ясни нощи в Северното полукълбо.
Спътникови снимки показват по какъв начин Земята се върти към оста си в границите на един ден. Източник: NASA/EPIC, редактирано от Tdadamemd.
Ако желаете да разберете накъде се върти земното кълбо, направете глуповатия знак „ вдигнат палец “ с дясната си ръка. Представете си, че палецът ви е оста на въртене на Земята, ориентирана към Северния полюс. Пръстите ви ще се свият по натурален метод към ръката ви, а посоката, в която са ориентирани, демонстрират по какъв начин се върти Земята.
На всеки 24 часа Земята прави цялостна ротация, въртейки се от запад на изток, заради което Слънцето изгрява на изток и залязва на запад, а звездите през нощта наподобяват по този начин, като че ли се движат по небосвода.
За да разберем за какво се случва това, дано забележим какво можем да научим от други тела в космоса.
Всичко се върти
Слънцето също се върти. Всъщност то се върти в същата посока, в която и Земята.
Нещо повече, Земята обикаля към Слънцето в същата посока, както и всички останали планети и над един милион метеорити и планети джуджета.
Повечето от тях също се въртят в същата посока, като Юпитер и Сатурн вършат това много по-бързо от Земята – нужни са им едвам към 10 часа, с цел да извършат една ротация. Въртенето на Сатурн е малко наклонено и заради тази нашият аспект към пръстените се трансформира с течение на времето.
Космическият уред " Касини " направи това изображение, на което се виждат част от пръстените на Сатурн, формирани от милиарди дребни части лед и скали, и пет от неговите луни. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Съществуват две странни изключения: Изглежда, че Уран се е преобърнал встрани. Никой не знае по какъв начин тъкмо. Може би се е сблъскал с друга планета. Венера също е странна - тя се върти наопаки. Не знаем сигурно дали се е формирала по този метод (или е била ударена). Повечето учени в този момент считат, че въртенето ѝ се е преобърнало с течение на времето поради приливните сили на Слънцето и гъстата атмосфера на Венера.
Всичко това кара астрономи като мен да се питат: „ Съществува ли нещо в метода, по който Слънчевата система се е формирала, което да е наложило тази посока на въртене? “.
Раждането на една звезда
За да открием повече информация по въпроса, можем да разгледаме една млада звезда, която занапред образува своята система от планети.
Една от известните сходни звезди се назовава Бета Пикторис. Тя е заобиколена от тъничък диск от прахуляк, газ и дребни късчета, наречени планетезимали; те варират по мярка от песъчинка до може би цели планини. Астрономите са съвсем сигурни, че дискът се е образувал от материал, останал при раждането на звездата.
Всяка звезда се ражда от облак газ и прахуляк, който се движи в пространството, заобиколен от други сходни облаци. Силата на гравитацията кара тези облаци да се придърпват един към различен, до момента в който се движат, което ги кара постепенно да се въртят.
Дори когато един от тези облаци се срине и образува звезда, той продължава да се върти. Звездата се образува, до момента в който се върти в центъра на плоска палачинка от въртящ се газ и прахуляк, наречена протопланетарен диск. Всичко това - звездата, газът и прахът - се върти в една и съща посока.
Рисунка на художник демонстрира по какъв начин може да наподобява планета, която обикаля към Бета Пикторис. Източник: ESO L. Calçada/N. Risinger (skysurvey.org), CC BY
Космическият телескоп " Хъбъл " направи действителни фотоси на Бета Пикторис. Астрономите блокираха светлината от звездата на фотографията, с цел да се вижда протопланетният диск. Източник: Дейвид Голимовски/Университет " Джонс Хопкинс ", NASA, ЕКА
Астрономите считат, че в ранните си години нашата Слънчева система е приличала доста на Бета Пикторис.
Смятаме, че навътре в диска газът и прахът могат да се слепват в развой, наименуван акреция. Когато една планета бебе стартира да пораства, тя става по-тежка и гравитацията ѝ притегля от ден на ден и повече дребни части.
Когато планетата бебе стане задоволително солидна, силата на гравитацията стартира да я смачква и я прави по-плътна. Поради това, сходно на фигурист, който свива ръцете към тялото си, с цел да се върти по-бързо, планетата форсира ротацията си. Повишаването на налягането в ядрото води до разтапянето му. По-плътните материали потъват към ядрото, а по-леките изплуват към повърхността на планетата. В последна сметка се получава планета с желязно ядро, заобиколено от скали, а по външните елементи може би има неща като вода и лед.
Това виждаме в нашата Слънчева система.
Какво ще стане, в случай че Земята не се върти?
Въртенето на Земята е значимо за живота. Заради него имаме денонощно. То е значимо и за океанските приливи и отливи. Без ежедневните приливи и отливи на водата животът евентуално в никакъв случай нямаше да може да излезе от морето на сушата.
И по този начин, астрономите считат, че Земята се върти, тъй като цялата Слънчева система към този момент се е въртяла, когато Земята се е формирала - само че към момента има доста въпроси за това по какъв начин въртенето на планетите се трансформира с течение на времето и по какъв начин то въздейства на еволюцията на живота. Сега, когато са известни повече от 5000 планети отвън Слънчевата система, бъдещите учени ще бъдат заети с тяхното проучване.
Автор: Силас Лейкок (Silas Laycock), професор по астрономия. Университет на Масачузетс-Лоуел (University of Massachusetts).
Тази публикация е препубликувана от The Conversation под лиценза Creative Commons и преведена от Obekti.bg с общителното единодушие на нейния създател. Прочетете истинската статия тук.
