Science >> Wetenschap >  >> anders

Wat zou er gebeuren als de aarde zou stoppen met draaien?

Zonder rotatie zou de aarde er een heel jaar over doen om te doen wat ze op een dag doet . Joe Cicak/Getty Images

De aarde, ons hemelse thuis, is voortdurend in beweging en draait gracieus door de ruimte. Deze voortdurende rotatie geeft ons de cyclus van dag en nacht, geeft vorm aan onze seizoenen en beïnvloedt ons klimaat. Gedurende geologische perioden vertraagt ​​de snelheid geleidelijk, wat heeft geleid tot speculaties over wat er zou gebeuren als de aarde zou stoppen met draaien helemaal.

Laten we dit hypothetische scenario eens nader bekijken en de diepgaande gevolgen onderzoeken van een bewegingloze aarde, waar het klimaat dramatisch zou veranderen en je zou kunnen zeggen – letterlijk – dat de aarde stilstond.

Inhoud
  1. Waarom draait de aarde?
  2. Hoe snel draait de aarde?
  3. Wat zou er gebeuren als de aarde plotseling zou stoppen met draaien?
  4. Vertraagt ​​de rotatie van de aarde?
  5. Bronnen

Waarom draait de aarde?

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

Je moet toegeven dat het niet het gevoel heeft dat je met honderden kilometers per uur rond het middelpunt van de aarde draait, dus het is niet moeilijk om onze wetenschappelijke voorouders wat speling te geven door aan te nemen dat de planeet stilstond en dat de zon draaide. eromheen.

Gelukkig heeft Copernicus de zaken rechtgezet met zijn heliocentrische model, en weten we nu dat de aarde om haar as draait terwijl ze om de zon draait. Maar waarom draait onze planeet überhaupt?

Herinner je je de eerste bewegingswet van Newton nog? Het stelt dat een object in welke bewegingstoestand het ook verkeert, blijft - tenzij er een andere kracht op inwerkt. Kortom, de aarde draait omdat ze dat al doet zolang ze bestaat.

Voordat er planeten in ons zonnestelsel waren, was er een draaiende, vage stofwolk met onze zon in het midden. Na verloop van tijd kwamen deze stofdeeltjes met elkaar in botsing en begonnen te blijven plakken, waardoor steeds grotere rotsen en uiteindelijk planeten ontstonden via een proces dat bekend staat als accretie.

Maar vergeet niet dat de stofwolk – of accretieschijf – vanaf het begin ronddraaide.

Toen de deeltjes die de aarde vormden aan elkaar begonnen te plakken, bleef dat momentum behouden, waardoor de groeiende planeet steeds sneller ronddraaide, net zoals een kunstschaatser doet wanneer hij zijn armen naar zijn lichaam toe trekt.

Tegen de tijd dat de aarde zich had gevormd, had ze al het impulsmoment dat ze nodig zou hebben om tot op de dag van vandaag te blijven draaien. Hoe snel is dat eigenlijk?

Hoe snel draait de aarde?

Naast het uiteenscheuren van wegen en het anderszins vernietigen van levens en huizen, kunnen krachtige aardbevingen de lengte van de dag. AGUNG SWASTIKA/AFP/Getty Images

Zoals elke politieagent je kan vertellen, is het meten van de snelheid in rechte lijn van een auto – of van vrijwel elk object – een vrij eenvoudig en betrouwbaar proces. Het meten van de snelheid van een roterend object zoals de aarde is echter iets ingewikkelder. Als je aan een van de polen staat, draai je immers gelijk met de rest van de aarde rond, maar sta je stil ten opzichte van het centrum.

Als je echter op de evenaar staat, heb je 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 raketten naar het oosten te lanceren [bron:NASA].

Het verschil tussen de lineaire snelheid aan de polen en de evenaar veroorzaakt een interessant fenomeen dat het Coriolis-effect wordt genoemd. Het effect is het gemakkelijkst te visualiseren als je denkt aan iemand die vanaf de evenaar in een vliegtuig recht op de Noordpool af vliegt. Omdat het vlak de laterale snelheid van de evenaar behoudt, lijkt het te buigen ten opzichte van de aarde wanneer het de langzamer bewegende polen nadert.

Wat zou er gebeuren als de aarde plotseling zou stoppen met draaien?

Laten we onze weliswaar vergezochte veronderstellingen op tafel leggen:

  • Laten we eerst aannemen dat de aarde geleidelijk stopte met draaien, omdat een plotselinge vertraging een ramp zou betekenen.
  • Ten tweede zullen we veronderstellen dat de ecosystemen op aarde de transitie grotendeels intact hebben overleefd. Hoe ziet deze nieuwe wereld eruit?

Om te beginnen zou de aarde er nu een heel jaar over doen om te doen wat ze op een dag doet:van nacht naar dag fietsen en terug. Steden zouden de helft van het jaar alleen maar een nachtelijke hemel hebben en de helft van het jaar in de volle zon, net zoals de Noord- en Zuidpool dat vandaag de dag doen.

En net als de polen zou elke regio 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 zeer dicht bij de zon doorbrengen, terwijl de mondiale tegenhanger van dat gebied donkere, ijskoude maanden zeer ver daarvandaan zou doorbrengen. Dat is een probleem voor de planten en dieren die zich hebben aangepast aan het klimaat in een regio, en dus ook voor de mensen die daar wonen.

Is verhuizing mogelijk?

Wat is dat? U verhuist naar de relatief stabiele (maar nog steeds erg koude) poolgebieden? Slechte zet. Ze zitten diep onder water. In feite zouden de grenzen tussen de oceaan en het land op een spinvrije aarde er helemaal niet zo uitzien als vandaag de dag.

Omdat de aarde draait, zorgt de middelpuntvliedende kracht ervoor dat de planeet langs de evenaar uitpuilt. Geen rotatie, geen uitstulping. Zonder die uitstulping zou al het extra water dat langs de evenaar op zijn plaats wordt gehouden terugstromen naar de polen.

Esri, een bedrijf dat op geografie gerichte technologie ontwikkelt, heeft het land en de oceanen van de wereld gemodelleerd nadat de equatoriale uitstulping was verdwenen. Ze ontdekten dat de aarde een strook land zou hebben – één gigantisch supercontinent – ​​dat rond de evenaar cirkelt en twee enorme oceanen in het noorden en het zuiden scheidt.

Dag, dag magnetisch veld

Alsof dat nog niet genoeg is, zou het magnetische veld van de aarde ook kunnen verdwijnen. Dit veld fungeert als een beschermend schild door geladen deeltjes van de zon af te buigen en kosmische straling om te leiden, waardoor wordt voorkomen dat ze rechtstreeks het aardoppervlak raken en onze planeet en haar atmosfeer beschadigen.

Volgens de geodynamotheorie wordt het magnetische veld van de aarde gegenereerd door de beweging van gesmolten ijzer en nikkel in de buitenste kern van de planeet. Warmte uit radioactief verval en restwarmte uit de vorming van de aarde zorgen voor temperatuurverschillen in de buitenste kern, wat leidt tot convectiestromen.

Deze stromen, gecombineerd met de rotatie van de aarde, creëren elektrische stromen, die op hun beurt het magnetische veld opwekken via een proces dat bekend staat als het geodynamo-effect.

De rotatie van de aarde speelt een cruciale rol bij het genereren van het magnetische veld door middel van het geodynamo-effect. Zonder rotatie zouden de convectiestromen in de vloeibare buitenkern die de geodynamo aandrijven, afnemen, wat zou leiden tot een geleidelijke verzwakking van het magnetische veld. Maar maak je geen zorgen, dit proces zou duizenden tot miljoenen jaren duren.

Hoe gaat het met de mens?

Waar blijven we? Mensen zijn een aanpasbare soort met krachtige technologie tot hun beschikking, maar overleven in deze nieuwe omgeving zou een uitdaging zijn.

Zeker, we zouden kunnen proberen onze huizen in het donker te verlichten en ze (tegen hoge kosten) te verwarmen en af ​​te koelen tijdens wilde temperatuurschommelingen, maar niet alles zou onder onze controle zijn.

Kunnen gewassen de extremen van deze nieuwe wereld overleven? Kunnen er planten zijn? Anders zou de hele voedselketen in gevaar zijn. Misschien kunnen we nieuwe gewassen vinden of bestaande aanpassen om deze nieuwe omgeving te tolereren. Of misschien worden we afhankelijk van vaste planten die terugkomen met warm weer.

Het is eigenlijk een beetje geruststellend om te denken dat, hoewel de wereld waarschijnlijk een helse plek zal worden om te wonen, onze decoratieve hostabedden in ieder geval in orde zouden kunnen zijn.

Vertraagt ​​de rotatie van de aarde?

Is er iets dat de rotatie van de aarde vertraagt? Zeker, 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 rotatie van de aarde vertraagt ​​geleidelijk, voornamelijk als gevolg van de zwaartekracht tussen de aarde en de maan. Deze zwaartekrachtinteractie veroorzaakt een fenomeen dat bekend staat als getijdenwrijving.

Terwijl de maan rond de aarde draait, veroorzaakt de zwaartekracht getijdenuitstulpingen in onze oceanen, die een voortdurend sleepeffect veroorzaken tussen deze uitstulpingen en de vaste zeebodem. Deze wrijving werkt als een remmechanisme, waarbij een deel van de rotatie-energie van de aarde wordt overgedragen naar de baanenergie van de maan, waardoor de rotatie effectief wordt vertraagd.

Hoewel de mate van vertraging minuscuul en onmerkbaar is in ons dagelijks leven, stapelt deze zich op over geologische tijdschalen.

Andere factoren, waaronder de herverdeling van de massa van de aarde als gevolg van processen zoals het terugveren van gletsjers en atmosferische weerstand, dragen ook bij aan de geleidelijke vertraging van de rotatie van de aarde, wat leidt tot een verlenging van onze dag met ongeveer 1,7 milliseconden per eeuw [bronnen:Space.com].

Weersystemen kunnen ook de rotatie van de planeet veranderen, waarbij wind een remkracht uitoefent op het oppervlak van de planeet. Zoals we allemaal weten, wordt de aarde heter, dus sommigen vragen zich misschien af ​​of de klimaatverandering een rol speelt in deze vertraging. Verrassend genoeg is dat niet het geval. Maar aardbevingen wel.

In feite kan het intense schudden van het aardoppervlak de lengte van de dag verstoren, doordat de massa van de aarde daadwerkelijk wordt herverdeeld. De aardbeving van 2011 die Japan trof, versnelde feitelijk de rotatie van de aarde (omdat de massa naar de evenaar verschoof) en verkortte de dag met 1,8 microseconden [bron:NASA].

Dus de volgende keer dat je klaagt dat de dag te lang of te kort is, wanhoop dan niet:deze verandert voortdurend.

Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.

Veel meer informatie

Gerelateerde artikelen

  • Hoe de aarde werkt
  • Hoe de Living Earth Simulator zal werken
  • Hoe ontstaan ​​planeten?
  • Hoeveel weegt planeet Aarde?
  • Wat voor invloed heeft de rotatie van de aarde op toiletten en honkbalwedstrijden?
  • Hoe is het supercontinent Pangea zeven afzonderlijke continenten geworden?

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 korter geworden 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/
  • Ćuk, Matija. "Planetaire wetenschap:kick voor het kosmische uurwerk." 22 december 2011. (11 februari 2012) http://www.nature.com/ngeo/journal/v5/n1/full/ngeo1362.html
  • Fraczek, Witold. "Als de aarde stilstond." Esri. (11 februari 2012) http://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html
  • Iowa State University. "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 oktober 2010. (11 februari 2012) http://www.universetoday.com/75843/why-are-there-seasons/
  • NASA. "Veranderingen in de rotatie van de aarde liggen in de wind." 4 maart 2003. (11 februari 2012) http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/view.php?id=23097
  • Natuurhistorisch Museum. "Hoe is het zonnestelsel ontstaan?" (11 februari 2012) http://www.nhm.ac.uk/nature-online/space/planets-solar-system/formation/index.html
  • Nave, R. "Hoekmomentum." Georgia State Universiteit. (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 Zeeonderzoek. "De lucht observeren:beweging van de aarde - rotatie." (11 februari 2012) http://www.onr.navy.mil/focus/spacesciences/observingsky/motion1.htm
  • Pandian, Jagadheep D. "Waarom draaien planeten?" Cornell universiteit. 18 oktober 2005. (11 februari 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=416
  • Ray, Richard. "Oceaangetijden 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 augustus 2007. (11 februari 2012) http://www.physorg.com/news105637304.html
  • Simanek, Donald E. "Getijdenmisvattingen." Lock Haven Universiteit. Juni 2011. (11 februari 2012) http://www.lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm
  • Springbob, Christopher. "Wat zorgt ervoor dat de aarde draait?" Cornell universiteit. Oktober 2002. (11 februari 2012) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=329
  • Stern, 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 ontstaan." Augustus 2007. (11 februari 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. "Newton's drie bewegingswetten." (11 februari 2012) http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/history/newton3laws.html
  • Universiteit van Tennessee. "Het Copernicaanse model:een zonnestelsel waarin de zon centraal staat" (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
  • VS Geologisch onderzoek. "De draaiende kern van de aarde biedt magnetische bescherming en rampenfilmmateriaal." 9 oktober 2003. (11 februari 2012) http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/2003/03_10_09.html