Почему вращается Земля?
Вращение — это фундаментальное свойство планет, звёзд, галактик, Вселенной
Земля вращается вокруг своей оси, делая частью нашей повседневной жизни восходы и закаты. Она делает это на протяжении 4,6 миллиардов лет, с момента своего формирования и, вероятно, закончит это когда солнце превратится в красную гигантскую звезду и проглотит нашу планету. Но почему она вообще вращается?
Земля образована из диска газа и пыли; они крутились вокруг новорожденного солнца. В результате вращения пространственного диска, кусочки пыли и горных пород сложились вместе, образовав Землю. «По мере того, как она росла, космические камни продолжали сталкиваться с зарождающейся планетой, оказывая на неё воздействие сил, которые её вращали» — объясняет Смадар Наоз, астрофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Поскольку все обломки в ранней солнечной системе вращались вокруг Солнца примерно в одном и том же направлении, то столкновения также вращали Землю в одном направлении». Так сформировалась Земля.
Но почему вся солнечная система вращалась? Солнце и солнечная система образовались, когда облако пыли и газа рухнуло из-за собственного веса. Большая часть газа сгустилась, чтобы стать солнцем, а оставшийся материал попал в окружающий планетарный диск. Молекулы газа и частицы пыли перемещались повсюду, но в какой-то момент некоторые газы и пыль сдвинулись в одном направлении, установив своё вращение. Когда газовое облако рухнуло, вращение облаков ускорилось — подобно тому, как фигуристы вращаются быстрее, если сдвинут руки и ноги.
В космосе, если что-то начинает вращаться, то вращение обычно продолжается. Вращающаяся солнечная система в младенчестве имела много так называемого углового момента, количество, которое описывает тенденцию объекта к продолжению вращения. В результате все планеты вращаются, и вращаются они в заданном направлении.
Однако некоторые планеты приложили собственные силы к движению своего вращения. Венера, например, вращается в противоположном направлении, чем Земля; а ось вращения Урана наклонена на 90 градусов. Учёным не понятно, как эти планеты получили такой путь, но у них есть некоторые догадки. У Венеры, возможно, произошло столкновение с каким-то телом, которое вызвало её разворот. Или, может быть, она начала вращаться так же, как другие планеты, но со временем гравитационный буксир солнца в сочетании с трением между ядром планеты и мантией заставил Венеру вращаться иначе. В 2001 году в статье, опубликованной в журнале Nature, было высказано предположение, что гравитационные взаимодействия с Солнцем и другие факторы вызвали замедление вращения Венеры, а затем обратили вращение вспять.
В случае с Ураном ученые предположили, что произошло единичное столкновение с большой скалой или, возможно, один-два удара с двумя разными объектами, которые сбили его со своего места.
Несмотря на такие нарушения, все объекты в космосе вращаются, в том или ином направлении.
Вращение — это фундаментальное поведение объектов во Вселенной
Астероиды вращаются. Звёзды вращаются. Галактики вращаются. (Для солнечной системы требуется 230 миллионов лет, чтобы завершить путь вокруг Млечного Пути). Некоторые из самых быстрых объектов во Вселенной — плотные, кружащиеся маленькие звёзды, называемые пульсарами; они являются трупами некогда массивных звёзд. Некоторые пульсары имеют диаметр размером с город; их вращение составляет сотни оборотов в секунду. Самый быстрый, объявленный в 2006 году пульсар, получил название Terzan 5ad; вращается 716 раз в секунду.
Чёрные дыры вращаются ещё быстрее. Одна из них, названная GRS 1915 + 105, может вращаться 920 — 1150 раз в секунду.
Но всё постепенно замедляется.
- Когда солнце сформировалось, оно вращалось один раз вокруг своей оси каждые 4 дня
- Сегодня солнцу требуется около 25 дней, чтобы сделать один оборот
Магнитное поле Солнца взаимодействует с солнечным ветром, который замедляет его вращение.
Вращение Земли замедляется из-за гравитации Луны, которая тянет Землю и замедляет её.
Анализ 2016 года, опубликованный в журнале «Труды Королевского общества», определил по древним затмениям, что вращение Земли снизилось примерно на 6 часов за последние 2740 лет. Это составляет всего 1,78 миллисекунды в столетие.
