Co by było, gdyby… Ziemia przestała się obracać?

W nowej serii ciekawostek to Wy głosujecie na tematy, a ja dostarczam odpowiedzi na intrygujące pytania.

Kolejność tematów zatem będzie taka:

Dzisiaj zaczniemy od na szczęście mało możliwego (mimo ostatnich sensacyjnych doniesień) scenariusza: co by się stało, gdyby Ziemia przestała obracać się wokół własnej osi?

Przede wszystkim musimy pamiętać, że obrót wokół własnej osi to naturalna cecha charakteryzująca obiekty w kosmosie: obracają się planety (Ziemia około 1670 km/h, co daje jeden obrót mniej więcej na 24 godziny; Jowisz obraca się najszybciej z naszych planet, raz na niecałe 10 godzin; Wenus z kolei najwolniej – raz na około 234 dni), gwiazdy, czarne dziury, galaktyki – w kosmosie wszystko wiruje swoim tempem, Słońce też: jeden obrót zajmuje mu średnio 27 dni (prędkość zależy od położenia danego miejsca pomiaru).

Ziemia oczywiście nie zawsze obracała się w tym samym tempie – na początku wirowała znacznie szybciej, by zwolnić z czasem dzięki wpływowi jej księżyca, Luny. Ponieważ w przestrzeni kosmicznej nie ma tarcia, które nas spowalnia, obrót wokół własnej osi to proces, który będzie trwał aż do naszego końca jako planety. Nasz księżyc oczywiście też się obraca wokół własnej osi, o czym często zapominamy, bo przecież cały czas widzimy jego jedną stronę: jeden obrót trwa 27 dni, 7 godzin, 43 minut i 11 sekund, czyli tyle samo, ile jego okrążenie naszej planety; w astronomii nazywamy to tidal locking, czyli obrotem synchronicznym.

Jesteśmy tak przyzwyczajeni do dnia, nocy, zmian temperatury, pływów, wiatru i wielu innych związanych z obrotem Ziemi wokół własnej osi kwestii, że nawet nie zdajemy sobie sprawy, że ruch ten, którego nie odczuwamy fizycznie ze względu na rozmiary naszej planety, jest jednym z kluczowych elementów życia. A co by się stało, gdyby Ziemia nagle się zatrzymała?

Cóż, aby sobie to wyobrazić, najlepiej jest zakręcić globusem: zauważycie wtedy, że podczas obracania naszej miniaturowej Ziemi bieguny zdają się stać w miejscu, a najszybciej pędzi równik: efekt zatrzymania się planety byłby zatem odczuwalny inaczej w różnych szerokościach geograficznych, ale ogólnie rzecz biorąc w pierwszym momencie wszystko na powierzchni poza biegunami „wędrowałoby” (a raczej zostałoby wyrzucone z ogromną prędkością) dalej na wschód w tempie obracania się Ziemi, tylko że oczywiście Ziemia już by się nie obracała. Nic nie wyleciałoby w przestrzeń kosmiczną, bo siła grawitacji by na to nie pozwoliła, ale bezwładność to nie żarty.

Kiedy już dzięki tarciu zatrzyma się większość poruszających się z rozpędu obiektów, wcale nie zrobi się spokojniej. Ziemia może i stanie w miejscu, ale atmosfera nadal będzie się obracać, co doprowadzi do powstania wichury obejmującej planetę na niespotykaną skalę, z podmuchami do grubo ponad 1500 km/h (i znowu, czym bliżej biegunów, tym spokojniej). Takich wiatrów w zasadzie nie wytrzyma żaden budynek ani drzewo.

Jednak wiatr szybko by ustał… na zawsze. Obrót planety wokół własnej osi powoduje tzw. efekt Coriolisa: ze względu na przesunięcie toru poruszania się przy obrocie na półkuli północnej wiatr ma tendencję do skręcania w prawo, a na południowej – w lewo. Siła Coriolisa powoduje powstawanie cyklonów, tajfunów i huraganów: bez tej siły zapadłaby w końcu niemal całkowita złowroga cisza, choć nadal trwałby przepływ powietrza. Zmieniłby on się tak bardzo, że gdyby nie fakt, że większość planety została pozbawiona wszystkiego, co na powierzchni, z czasem zauważylibyśmy zmiany klimatu podobne do tych, które obserwujemy obecnie, ale w przyspieszonym tempie, chociaż najpierw musielibyśmy przetrzeć oczy ze zdumienia, bo oceany, morza, jeziora i rzeki mogą znaleźć się w zupełnie innym miejscu. Na krótki czas w zasadzie cała Ziemia zamieni się w wizję z opowieści o Noem, tylko że nie będzie szans na zbudowanie arki ani wypłynięcie nią na przestwór oceanu (wiatr i ruch masy wody spowodują potężne tsunami).

To jednak nie wszystko! Nagłe zatrzymanie się obrotu planety zaburzy również ruch płyt tektonicznych, powodując wybuchy wulkanów i wypływ lawy, co z kolei doprowadzi do zawieszenia w atmosferze ogromnych ilości różnych cząstek (a nie mamy już w tym momencie silnego wiatru, który by nam pomógł).

Załóżmy jednak, że gdzieś tam, na biegunach, udało się przetrwać te wszystkie kataklizmy kilku gatunkom oraz naukowcom stacjonującym w obiektach badawczych. Nie udałoby im się długo nacieszyć lokalizacją, ponieważ obrót planety powoduje, że woda w oceanach „zbiera się” bliżej równika. Bez obrotu woda po prostu się rozleje po planecie, wędrując we wszystkie wolne miejsca, a znane nam kontynenty staną się jednym wielkim równikowym lądem rozdzielającym dwa oceany na biegunach. Niezamieszkałym lądem, dodajmy od razu (choć życie jest uparte i na pewno ewolucja zaczęłaby pchać je z powrotem naprzód).

Ale gdyby udało nam się zachować jakąś kolonię na Księżycu czy w kosmosie i z oddali przyglądać się temu, co dalej dzieje się z Ziemią? Mimo zatrzymania ruchu obrotowego planeta nadal będzie krążyć wokół Słońca, co oczywiście nie pozostanie bez wpływu na dzień i noc: tylko teraz jeden dzień będzie jednym rokiem, czyli każdy dzień i każda noc będą trwać sześć miesięcy, znacząco utrudniając życie wszelkim znanym nam obecnie organizmom. Będzie się to wiązało nie tylko z zaburzeniem rytmu dobowego, ale przede wszystkim temperatury: znamy doskonale efekt nocy tropikalnych, kiedy brak nam wytchnienia od upału – w tej sytuacji wytchnienia nie będzie przez pół roku, a kiedy już wszystko się ugotuje w temperaturze dochodzącej do stu stopni Celsjusza, nadejdzie sześciomiesięczna noc (i oczywiście odwrotnie).

Nocne niebo też uległoby drastycznej zmianie: będziemy mieć cały czas ten sam widok, ponieważ ruch gwiazd i konstelacji jest ruchem pozornym, zależnym od obrotu planety; będziemy mogli tylko obserwować ruch naszych planetarnych sąsiadów, Merkurego, Wenus i Marsa.

Kolejnym wynikiem zatrzymania się obrotu Ziemi będzie zatrzymanie jej wnętrza, o którym ostatnio trąbiły gazety (co oczywiście nie jest prawdą), a w konsekwencji – utrata chroniącego nas pola magnetycznego. Niedziałające kompasy byłyby najmniej poważnym wynikiem braku tego pola: czeka nas bombardowanie kosmicznym promieniowaniem i narażenie na efekty burz słonecznych.

Kiedy obudzicie się więc jutro rano po długim śnie, spójrzcie w niebo i cieszcie się porankiem!

21 thoughts on “Co by było, gdyby… Ziemia przestała się obracać?

    • Ale wtedy byśmy się szybko przekonali, jak działa bezwładność.

      1
      • Na szerokości geograficznej Poznania liniowa prędkość punktu na powierzchni Ziemi wynikająca z rotacji planety to 1031 km/h. Odfrunęlibyśmy prawie z prędkością dźwięku (razem ze wszystkim, co nie jest umocowane lub da się oderwać).

        4
  1. Właśnie rozmawiam z profesorem na uczelni o tym, czy możliwe byłoby zatrzymanie Ziemi w sekundę. Okazuje się, że… tak (ale wymagałoby to nieopanowanej jeszcze fizyki). Lepiej jednak niech się kręci.

    5
    • Rozumiem, że cały czas masz na myśli zatrzymanie skorupy ziemskiej. Półpłynny płaszcz będzie dalej się obracał. Ciekawe czy energia tarcia roztopiłby cienką skorupę, a raczej ile czasu by to trwało? Atmosfera oczywiście uciekłaby w przestrzeń, oceany wyparowały a Ziemia zaczęłaby stygnąć. Doskonale kulista. Aż prosi się o symulację.

      2
      • Tak, mało miejsca i czasu na takie rozważania, dlatego wspomniałam tylko o zmianach tektoniki. Zapytałam o to na forum uczelnianym, poczekam na odpowiedzi, bo szczerze mówiąc, kwestie tektoniczne to nie jest moja mocna strona. Na pewno “od razu” pojawiłby się problem na styku płyt.

        1
  2. Na pewno po ustaniu ruchu obrotowego Ziemi nie byłoby wiatru?

    Tzn. do wzbudzenia wiatru (oczywiście nie takiego, jak wzbudzany siłami Coriolisa) nie wystarczyłyby ruchy w atmosferze wymuszonych unoszeniem się powietrza nad obszarami bardziej nagrzanymi i opadaniem nad tymi chłodniejszymi? Oraz/lub różnice temperatur nad lądem i wodą, które również rozgrzewają się i stygną w różnym tempie?

    No i pozostaje pytanie, co by się zmieniło, gdyby Ziemia zwolniła stopniowo, nie tak gwałtownie, tzn. gdyby zaszły warunki końcowe, ale bez kataklizmu takiego jak ogólnoświatowe tsunami czy wiatr 1500 km/h (nie mam pojęcia, czy i jaki wpływ na tektonikę miałoby takie – hipotetyczne, rzecz jasna – powolne zatrzymanie).

    I już zupełnie na marginesie, literacką wizję tych wydarzeń, po zatrzymaniu Ziemi, znajdziemy również w opowiadaniu H.G. Wellsa “Człowiek, który mógł robić cuda”, z tym że ponieważ cuda, to tam się to dobrze kończy 😉 (tekst przekładu z 1904 roku tutaj https://pl.wikisource.org/wiki/Człowiek,_który_mógł_robić_cuda_(Wells,_tł._Lange))

    1
    • Wiatr będzie, ale raczej w formie właśnie przepływów powietrza, które nie będą jednak tworzyć megazjawisk. Będzie na pewno wiało w strefie cienia pomiędzy półkulami “dzienną” i “nocną”, ale bez tajfunów.

      1
  3. Planeta która nie wiruje wydaje mi się mniej ciekawa, niż planeta której ruch wirowy jest synchroniczny z ruchem orbitalnym. Taka planeta zawsze tą samą stroną zwrócona jest do swojej gwiazdy i po tej stronie panuje wieczny dzień, po drugiej wieczna noc. Oczywiście ma to wpływ na temperaturę. Jeśli planeta ma atmosferę, to należy oczekiwać, że po środku strony (półkuli) dziennej występuje wstępujący prąd powietrza, po przeciwnej zstępujący, a w strefie “umiarkowanej na małej wysokości stały wiatr wiejący od półkuli ciemnej do jasnej, a więc z pewnością zimny, natomiast na dużej wysokości wiatr przeciwny. Czy na takiej planecie możliwe było by życie? Być może – w pasie “zmroku”. Istotne jest, aby występowała tam woda. To zaś jest możliwe, jeśli planeta będzie w takiej odległości od swej gwiazdy, że gorące powietrze przybywające na stronę ciemną będzie w stanie tracić wodę w postaci deszczu, ale ta nie zamarznie na stałe w panującym tam zimnie, tylko będzie spływała w postaci rzek, które z kolei na półkuli jasnej będą odparowywały. Ciekawe jak by mogła wyglądać cywilizacja na takiej planecie rodzima, lub kolonistów.

    1
  4. Planeta, która nie wiruje w sensie kosmicznym (względem odległych obiektów Wszechświata), nie jest zwrócona do swojej gwiazdy tą samą stroną. Po prostu w jej przypadku 1 doba = 1 rok.

    1
    • Czy wirowanie jest ruchem względnym, względem innego punktu/obiektu niż środek siebie samego (Słońca, środka Galaktyki, domniemanego punktu Wielkiego Wybuchu)? Czy siłę odśrodkową możemy całkowicie “wyzerować”? Zapytałbym Einsteina.

      • Nie ma absolutnego układu odniesienia, więc zawsze rotacja jest względem czegoś. Jeden “punkt” (Słońce, centrum Galaktyki) nie wyznacza układu odniesienia, więc nie można mówić o rotacji względem niego.

        Nie ma też czegoś takiego jak “punkt Wielkiego Wybuchu”, bo Wielki Wybuch to nie granat wybuchający we wcześniej istniejącej przestrzeni, tylko sama rozszerzająca się czasoprzestrzeń. “Punkt Wielkiego Wybuchu” jest dosłownie wszędzie bo każdy lokalny fragment Wszechświata oddala się od innych, jak kropki na powierzchni nadymanego balonika.

        1
  5. Byłby megahuragan bo bezwładność powietrza, a co z megatsunami bo bezwładność oceanów?

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *