Oops! It appears that you have disabled your Javascript. In order for you to see this page as it is meant to appear, we ask that you please re-enable your Javascript!
Αστροφυσική, Διάστημα

Γιατί περιστρέφεται η Γη;

Written by Δ.Μ.

Κάθε μέρα η Γη στρέφεται γύρω από τον άξονά της, κάνοντας τις ανατολές και τα ηλιοβασιλέματα καθημερινό χαρακτηριστικό της ζωής μας στον πλανήτη. Αυτό γίνεται από τότε που σχηματίστηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει να το κάνει μέχρι να τελειώσει ο κόσμος – πιθανώς όταν ο ήλιος φουσκώσει σχηματίζοντας ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι και πιθανόν καταπιεί τον πλανήτη μας. Γιατί όμως περιστρέφεται;

Share

Κάθε μέρα η Γη στρέφεται γύρω από τον άξονά της, κάνοντας τις ανατολές και τα ηλιοβασιλέματα καθημερινό χαρακτηριστικό της ζωής μας στον πλανήτη. Αυτό γίνεται από τότε που σχηματίστηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει να το κάνει μέχρι να τελειώσει ο κόσμος – πιθανώς όταν ο ήλιος φουσκώσει σχηματίζοντας ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι και πιθανόν καταπιεί τον πλανήτη μας. Γιατί όμως περιστρέφεται;

young-earth1

Η Γη σχηματίστηκε από ένα δίσκο αερίου και σκόνης που στροβιλιζόταν γύρω από το νεογέννητο ήλιο. Σε αυτόν το δίσκο που περιστρεφόταν, κομμάτια σκόνης και βράχου κόλλησαν μαζί για να σχηματίσουν τη Γη. Καθώς μεγάλωνε η Γη, οι διαστημικοί βράχοι συνέχιζαν να συγκρούονται με τον εκκολαπτόμενο πλανήτη, ασκώντας δυνάμεις που τον έκαναν να περιστρέφεται. Επειδή όλα τα συντρίμμια του πρώιμου ηλιακού συστήματος περιστρέφονταν γύρω από τον ήλιο περίπου στην ίδια κατεύθυνση, οι συγκρούσεις αυτές έστρεφαν επίσης τη Γη – και τα περισσότερα από τα υπόλοιπα σώματα στο ηλιακό σύστημα – προς την κατεύθυνση αυτή.

young-sunΚατά πρώτο λόγο γιατί όμως το ηλιακό σύστημα περιστρέφεται; Ο ήλιος και το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκαν όταν ένα νέφος σκόνης και αερίου κατέρρευσε εξαιτίας του βάρους του. Το μεγαλύτερο μέρος του αερίου συμπυκνώθηκε για να γίνει ο ήλιος, ενώ το υπόλοιπο υλικό μπήκε στον περιβάλλοντα δίσκο που θα σχημάτιζε τους πλανήτες. Πριν αυτό καταρρεύσει, τα μόρια του αερίου και τα σωματίδια της σκόνης κινούνταν σε όλο το χώρο, αλλά σε μια ορισμένη στιγμή, κάποια ποσότητα αερίου και σκόνης συνέβαιναν να μετατοπίζονται λίγο περισσότερο προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, θέτοντας τα σε περιστροφή. Όταν το νέφος του αερίου κατέρρευσε, η περιστροφή του νέφους επιταχύνθηκε – ακριβώς όπως αυτοί που στροβιλίζονται επιταχύνουν την στροφική κίνηση τους, όταν μαζεύουν τα χέρια τους.

Επειδή δεν υπάρχει κάτι στο χώρο για να επιβραδύνει τα πράγματα, όταν ξεκινήσει κάτι να περιστρέφεται, συνήθως συνεχίζεται με αμείωτη κίνηση. Το περιστρεφόμενο βρεφικό ηλιακό σύστημα είχε στην προκειμένη περίπτωση αρκετή στροφική (γωνιακή) ορμή, μια ποσότητα που περιγράφει την τάση του αντικειμένου να συνεχίσει να στρέφεται. Ως αποτέλεσμα, όλοι οι πλανήτες πιθανόν να περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση όταν σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα.

VenusΣήμερα, όμως, ορισμένοι πλανήτες στρέφονται διαφορετικά, με δική τους φορά. Η Αφροδίτη περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν της Γης και ο άξονας περιστροφής του Ουρανού είναι κεκλιμένος κατά 90 μοίρες. Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι για το πώς έχουν πάρει την κλίση αυτή οι παραπάνω πλανήτες, αλλά έχουν κάποιες ιδέες. Για την Αφροδίτη, ίσως μια σύγκρουση την ανάγκασε να αλλάξει φορά περιστροφής.. Ή ίσως άρχισε να περιστρέφεται όπως και οι άλλοι πλανήτες. Με την πάροδο του χρόνου, η βαρυτική έλξη (τράβηγμα) του ήλιου στα πυκνά σύννεφα της Αφροδίτης, σε συνδυασμό με την τριβή μεταξύ του πυρήνα του πλανήτη και του μανδύα, προκάλεσε την αλλαγή της φοράς περιστροφής της.  Μια μελέτη του 2001 που δημοσιεύθηκε στο Nature υποδεικνύει ότι οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με τον ήλιο και άλλους παράγοντες μπορεί να έχουν προκαλέσει την επιβράδυνση και την αναστροφή της περιστροφής της Αφροδίτης.

UranusΣτην περίπτωση του Ουρανού, οι επιστήμονες πρότειναν ότι οι συγκρούσεις – μια τεράστια σύγκρουση με ένα μεγάλο βράχο ή ίσως η σύγκρουση του με δύο διαφορετικά αντικείμενα – του άλλαξαν την φορά του .

Παρά αυτές τις διαταραχές, τα πάντα στο διάστημα περιστρέφονται προς μία ή την άλλη κατεύθυνση. Να γνωρίζουμε δε ότι η περιστροφή είναι μια θεμελιώδης συμπεριφορά αντικειμένων στο σύμπαν.

Οι αστεροειδείς περιστρέφονται. Τα αστέρια περιστρέφονται. Οι γαλαξίες περιστρέφονται (χρειάζονται 230 εκατομμύρια χρόνια ώστε το ηλιακό σύστημα να ολοκληρώσει ένα κύκλο γύρω από τον Γαλαξία. Μερικά από τα ταχύτερα πράγματα στο σύμπαν είναι πυκνά, περιστρεφόμενα αντικείμενα που ονομάζονται πάλσαρς, τα πτώματα τεράστιων άστρων. Μερικά πάλσαρ, που έχουν διάμετρο περίπου το μέγεθος μιας πόλης, μπορούν να στραφούν εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο. Ο ταχύτερος πάλσαρ, που βρέθηκε το 2006, ονομάστηκε Terzan 5ad , περιστρέφεται 716 φορές ανά δευτερόλεπτο.

accretion_diskΟι μαύρες τρύπες, επίσης, μπορούν να στραφούν ακόμα πιο γρήγορα. Μία μαύρη οπή, που ονομάζεται GRS 1915 + 105, μπορεί να περιστρέφεται μεταξύ 920 και 1.150 φορές ανά δευτερόλεπτο, σύμφωνα με μια μελέτη του 2006.

Αλλά κάποια πράγματα επιβραδύνονται. Όταν σχηματίστηκε ο ήλιος, περιστρεφόταν μια φορά γύρω από τον άξονά του κάθε τέσσερις ημέρες. Αλλά σήμερα, χρειάζονται περίπου 25 ημέρες για να περιστραφεί ο ήλιος. Το μαγνητικό του πεδίο αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο για να επιβραδύνει την περιστροφή του.

Ακόμη και η περιστροφή της Γης επιβραδύνεται. Η βαρύτητα από το φεγγάρι τραβάει τη Γη με τέτοιο τρόπο που ελαφρώς την επιβραδύνει. Μια ανάλυση του 2016 με τη μελέτη αρχαίων εκλείψεων έδειξε ότι η περιστροφή της Γης επιβραδύνθηκε περίπου 6 ώρες τα τελευταία 2.74 δισ. χρόνια. Ή μόλις 1,78 χιλιοστά του δευτερολέπτου για έναν αιώνα.

Έτσι, ενώ ο ήλιος θα ανατείλει αύριο, μπορεί αυτός και να αργήσει λίγο.

Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share