science >> Wetenschap >  >> anders

Wat als de aarde stopte met draaien?

Zonder rotatie zou de aarde nu een heel jaar nodig hebben om te doen wat het in een dag doet:Joe Cicak / Getty Images

In 1978, bioscoopbezoekers werden getrakteerd op een geweldig gezicht:Superman die de draaiing van de aarde omkeert, de tijd terugdraaien in het proces (en zijn geliefde Lois redden). belachelijk, natuurlijk, maar wat als iets de rotatie van de aarde zou veranderen? Wat als de rotatie volledig stopt?

Laten we onze weliswaar vergezochte veronderstellingen op tafel leggen. Eerst, laten we aannemen dat de aarde geleidelijk stopte met draaien, omdat een plotselinge vertraging een ramp zou betekenen. Tweede, we nemen aan dat de ecosystemen van de aarde de overgang grotendeels intact hebben overleefd. Dus hoe ziet deze nieuwe wereld eruit?

Voor starters, De aarde zou nu een heel jaar nodig hebben om te doen wat ze op een dag doet:van nacht naar dag en terug fietsen. Steden zouden de helft van het jaar in het donker en de helft van het jaar in de volle zon doorbrengen, net zoals de Noord- en Zuidpool dat tegenwoordig doen. En, zoals de palen, elke regio zou nog steeds verschillende seizoenen ervaren, maar de temperatuurschommelingen van seizoen tot seizoen zouden veel groter zijn voor gebieden langs de evenaar. Een equatoriaal gebied zou helse hete maanden heel dicht bij de zon doorbrengen, terwijl de wereldwijde tegenhanger van dat gebied donker zou zijn, ijskoude maanden heel ver weg. Dat is lastig voor de planten en dieren die zich hebben aangepast aan het klimaat van een regio en, bijgevolg, ook voor de mensen die er wonen.

Wat is dat? U verhuist naar de relatief stabiele (maar nog steeds erg koude) poolgebieden? Slechte zet. Ze zitten diep onder water. In feite, de grenzen tussen de oceaan en het land op een spinvrije aarde zouden er niet zo uitzien als vandaag. Omdat de aarde draait, centrifugale kracht zorgt ervoor dat de planeet uitpuilt langs de evenaar. Geen rotatie, geen bobbel. Zonder die bult, al het extra water dat langs de evenaar op zijn plaats wordt gehouden, zou terugstromen naar de polen. Esri, een bedrijf dat op geografie gerichte technologie ontwikkelt, modelleerde het land en de oceanen van de wereld nadat de equatoriale uitstulping was verdwenen en ontdekte dat de aarde een landband zou hebben - een gigantisch supercontinent - dat rond de evenaar cirkelt en twee enorme oceanen scheidt in het noorden en het zuiden.

Alsof dat nog niet genoeg was, Het magnetische veld van de aarde kan verdwijnen, te. Hoewel we niet helemaal zeker weten hoe dat magnetische veld wordt gegenereerd, een toonaangevende theorie stelt dat dit het resultaat is van het feit dat de binnenste kern van de aarde iets sneller roteert dan de buitenste kern (yep, twee verschillende rotaties op één planeet). Als ze allebei stoppen, het mechanisme achter het magnetische veld van de aarde kan ook, waardoor we worden blootgesteld aan mogelijk schadelijke zonnewinden [bron:Cain].

Waar laat dat ons? Mensen zijn een aanpasbare soort met krachtige technologie tot hun beschikking, maar overleven in deze nieuwe omgeving zou een uitdaging zijn. Zeker wel, we zouden kunnen proberen onze huizen in de duisternis te verlichten en ze te verwarmen en te koelen (tegen hoge kosten) tijdens wilde temperatuurschommelingen, maar niet alles zou onder onze controle zijn. Kunnen gewassen de uitersten van deze nieuwe wereld overleven? Kunnen alle planten? Als niet, de hele voedselketen in gevaar zou komen. Misschien kunnen we nieuwe gewassen vinden of bestaande aanpassen om deze nieuwe omgeving te tolereren. Of misschien zouden we afhankelijk worden van vaste planten die terugkomen met warm weer. Het is eigenlijk een beetje geruststellend om te denken dat, terwijl de wereld waarschijnlijk een helse plek zal worden om te leven, onze decoratieve hosta-bedden zijn in ieder geval in orde.

Waarom draait de aarde?

Een kort overzicht van de mooie lagen van onze planeet. Merk op dat de dikte van die lagen kan verschillen, afhankelijk van het gebied van de aarde. Afbeelding © HowStuffWorks.com

Je moet toegeven, het voelt niet alsof je met honderden mijlen per uur rond het centrum van de aarde draait, dus het is niet moeilijk om onze wetenschappelijke voorouders wat speling te geven door aan te nemen dat de aarde stationair was en dat de zon eromheen draaide. Dankbaar, Copernicus zette het record recht met zijn heliocentrische model, en we weten nu dat de aarde om haar as draait terwijl ze om de zon draait. Maar waarom draait onze planeet in de eerste plaats?

Herinner je je de eerste bewegingswet van Newton nog? Het stelt dat een object in de bewegingstoestand blijft waarin het zich bevindt, tenzij een andere kracht erop inwerkt. De aarde draait omdat ze dat al zo lang doet als ze bestaat.

Voordat er planeten in ons zonnestelsel waren, er was een spin, vage stofwolk met onze zon in het midden. Overuren, deze stofdeeltjes botsten tegen elkaar en begonnen te kleven, het vormen van grotere en grotere rotsen en uiteindelijk planeten door middel van een proces dat bekend staat als aanwas . Maar onthoud, de stofwolk -- of accretieschijf -- draaide vanaf het begin. Toen de deeltjes die de aarde vormden aan elkaar begonnen te kleven, dat momentum bleef behouden, waardoor de groeiende planeet steeds sneller draait, ongeveer zoals een kunstschaatser doet wanneer hij zijn armen naar zijn lichaam trekt. Tegen de tijd dat de aarde gevormd was, het had alle impulsmoment het zou tot op de dag van vandaag moeten blijven draaien. Hoe snel is dat eigenlijk?

Draaien alle planeten en sterren?

Nu we een beetje weten hoe planeten en zonnestelsels ontstaan, het is waarschijnlijk niet verwonderlijk dat onze planeet niet alleen draait, maar ze doen het allemaal (hoewel niet altijd in dezelfde richting). Aangezien sterren ontstaan ​​uit roterende zonnenevels, zij draaien, te.

Hoe snel draait de aarde?

Samen met het uiteenscheuren van wegen en het anderszins vernietigen van levens en huizen, krachtige aardbevingen kunnen de lengte van de dag veranderen. Hoe gek is dat? AGUNG SWASTIKA/AFP/Getty Images

Zoals elke politieagent je kan vertellen, het meten van de rechte lijnsnelheid van een auto - of bijna elk object - is een vrij eenvoudig en betrouwbaar proces. Het meten van de snelheid van een roterend object zoals de aarde is iets gecompliceerder. Ten slotte, als je aan een van de palen staat, je draait mee met de rest van de aarde, maar je zult stationair zijn ten opzichte van het centrum. Sta op de evenaar, Hoewel, en je hebt een lineaire snelheid van 1, 036 mijl per uur (1, 667 kilometer per uur) [bron:Esri]. Dat is sneller dan de snelheid van het geluid, en een van de redenen waarom we de neiging hebben om raketten naar het oosten te lanceren [bron:NASA]!

Het verschil tussen lineaire snelheid aan de polen en aan de evenaar produceert een interessant fenomeen genaamd de Coriolis effect . Het effect is het gemakkelijkst te visualiseren als je denkt aan iemand die vanuit de evenaar in een vliegtuig recht op de Noordpool afstapt. Aangezien het vlak de laterale snelheid van de evenaar behoudt, het lijkt te buigen ten opzichte van de aarde als het de langzamer bewegende polen nadert.

Is er iets dat de rotatie van de aarde vertraagt? Zeker wel, maar pas je horloges nog niet aan. De krachten die de snelheid van de rotatie van de aarde veranderen, hebben een extreem kleine impact. De getijden, die worden veroorzaakt door de zwaartekrachten tussen de aarde, de zon en de maan, produceren getijdenwrijving als ze interageren met de aarde. Die weerstand voegt elke eeuw ongeveer 2,3 milliseconden toe aan onze dag [bronnen:Lunar and Planetary Institute, Straal]. Weersystemen kunnen de rotatie van de aarde veranderen, met winden die een remkracht uitoefenen op het oppervlak van de planeet. Eindelijk, aardbevingen kunnen de lengte van de dag beïnvloeden door de massa van de aarde daadwerkelijk te herverdelen. De aardbeving in 2011 die Japan trof, versnelde de rotatie van de aarde (omdat deze de massa naar de evenaar verschoof) en verkortte de dag met 1,8 microseconden [bron:CBS News].

Dus, de volgende keer dat u klaagt dat de dag te lang of te kort is, wanhoop niet:het verandert voortdurend.

Oorspronkelijk gepubliceerd:21 februari 2012

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hoe de aarde werkt
  • Hoe de Living Earth-simulator werkt
  • Hoe ontstaan ​​planeten?
  • Hoeveel weegt planeet Aarde?
  • Welke invloed heeft de rotatie van de aarde op toiletten en honkbalspellen?
  • Hoe werd het supercontinent Pangaea zeven afzonderlijke continenten?

bronnen

  • Kaïn, Fraser. "Zonnewind." 17 september 2008. (11 februari, 2012) http://www.universetoday.com/18269/solar-wind/
  • CBS-nieuws. "De daglengte van de aarde is ingekort door de aardbeving in Japan." 13 maart, 2011. (11 februari, 2012) http://www.cbsnews.com/stories/2011/03/13/scitech/main20042590.shtml
  • koffie, Jerry. "Waarom draait de aarde?" 23 mei 2008. (11 februari, 2012) http://www.universetoday.com/14491/why-does-the-earth-rotate/
  • uk, Matija. "Planetaire wetenschap:trap voor het kosmische uurwerk." 22 december 2011. (11 februari, 2012) http://www.nature.com/ngeo/journal/v5/n1/full/ngeo1362.html
  • Frczczek, Witold. "Als de aarde stil stond." Esri. (11 februari, 2012) http://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html
  • Staatsuniversiteit van Iowa. "De rotatie van de aarde." 2001. (11 februari, 2012) http://www.polaris.iastate.edu/NorthStar/Unit3/unit3_sub1.htm
  • Jessa, Tega. "Waarom zijn er seizoenen?" Universum vandaag. 15 okt. 2010. (11 februari, 2012) http://www.universetoday.com/75843/why-are-there-seasons/
  • Nasa. "Veranderingen in de rotatie van de aarde zitten in de wind." 4 maart, 2003. (11 februari, 2012) http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/view.php?id=23097
  • Natuurlijk geschiedenismuseum. "Hoe is het zonnestelsel ontstaan?" (11 februari, 2012) http://www.nhm.ac.uk/nature-online/space/planets-solar-system/formation/index.html
  • schip, R. "Angular Momentum." Staatsuniversiteit van Georgië. (11 februari, 2012) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/amom.html
  • Maan en Planetair Instituut. "Sky Tellers - Over dag en nacht." 4 januari 2007. (11 februari, 2012) http://www.lpi.usra.edu/education/skytellers/day_night/about.shtml
  • Bureau voor Naval Research. "Het observeren van de lucht:beweging van de aarde - rotatie." (11 februari, 2012) http://www.onr.navy.mil/focus/spacesciences/observingsky/motion1.htm
  • pandiaans, Jagadheep D. "Waarom draaien planeten?" Cornell universiteit. 18 okt. 2005. (11 februari, 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=416
  • Straal, Richard. "Ocean Tides en de rotatie van de aarde." 15 mei 2001. (11 februari, 2012) http://bowie.gsfc.nasa.gov/ggfc/tides/intro.html
  • Shelton, Mike. "Indringende vraag:waarom draait de aarde?" 6 aug. 2007. (11 februari, 2012) http://www.physorg.com/news105637304.html
  • Simanek, Donald E. "Getijdenmisvattingen." Lock Haven-universiteit. Juni 2011. (11 feb. 2012) http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm
  • Springbob, Christoffel. "Wat laat de aarde draaien?" Cornell universiteit. Oktober 2002. (11 feb. 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=329
  • Streng, David P. "De roterende aarde." Nasa. 22 september 2004. (11 februari, 2012) http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Srotfram1.htm
  • Universiteit van Tennessee. "Gevolgen van rotatie voor het weer." (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/coriolis.html
  • Universiteit van Tennessee. "Behoud van hoekmomentum." (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/solarsys/angmom.html
  • Universiteit van Colorado. "Hoe planeten zich vormen." Augustus 2007. (11 feb. 2012) http://lasp.colorado.edu/education/outerplanets/solsys_planets.php
  • Universiteit van Tennessee. "Johannes Kepler:de wetten van planetaire beweging." (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/kepler.html
  • Universiteit van Tennessee. "De drie bewegingswetten van Newton." (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/newton3laws.html
  • Universiteit van Tennessee. "The Copernican Model:A Sun-Centered Solar System" (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/retrograde/copernican.html
  • Universiteit van Tennessee. "Het magnetische veld van de aarde." (11 februari, 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/earth/magnetic.html
  • Amerikaanse geologische dienst. "De draaiende kern van de aarde biedt magnetische bescherming en materiaal voor rampenfilms." 9 oktober 2003. (11 februari, 2012) http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/2003/03_10_09.html