Как животът влияе върху скоростта на въртене на Земята
Има много фактори, които могат да повлияят на скоростта на въртене на Земята около собствената си ос и изненадващо, самият живот е един от тези фактори, заедно с влиянието на Слънцето и Луната или атмосферата, според материал, публикуван в последния брой на списанието Astrobiology. Space.com.
Наличието на живот може да повлияе на скоростта на въртене на нашата планета, като отделя газове в атмосферата, като кислород, според ново проучване, координирано от Калеб Шарф, директор на катедрата по астробиология в Колумбийския университет в Ню Йорк.
Земята се нуждае от около 24 часа, за да завърши въртене около собствената си ос. В миналото обаче нашата планета се въртеше много по-бързо, само с 2-3 часа на ден. Гравитационното привличане на Слънцето и Луната е помогнало да се забави това въртене в продължение на милиарди години. Този ефект е известен като „приливно спиране“, пише Agerpres.
Днес скоростта на въртене на планетата продължава да се забавя и продължителността на деня се увеличава с около 1,8 милисекунди на век.
Предишни проучвания показват съществуването на множество фактори, които от своя страна могат да забавят или ускорят скоростта на въртене на Земята около собствената си ос. Например, повишаването на глобалните нива на океана след топене на ледени шапки на полюсите може да промени наклона на земната ос, увеличавайки скоростта на въртене на Земята.
Атмосферата на планетата също влияе на продължителността на дните. „Изненадващо е, но масата на земната атмосфера е около 50 трилиона тона и така, за дълги периоди от време, хиляди и дори милиони години, цялата тази маса и триенето, което тя оказва върху повърхността на планетата, може имаше ефект ", обясни Шарф.
„Представете си например, че бихме могли да ускорим магически атмосферната динамика, така че в целия свят вятърът да духа с ураганна сила непрекъснато и в една и съща посока, в продължение на няколко века. Постепенно, чрез триене, този вятър в крайна сметка ще има ясен ефект върху въртенето на планетата ", добави той.
Разбира се, реалните ефекти на атмосферата върху ротационното движение на планетата "са много, много по-малко очевидни, но в геоложки мащаб могат да се броят" и могат да балансират забавящия ефект на гравитационното взаимодействие на Земята със Слънцето и Луната.
Атмосферната температура също може да повлияе на продължителността на дните. "Когато звезда загрява планета като Земята, атмосферата реагира чрез промени в налягането - горещият въздух се разширява, студеният въздух се свива и настъпват ежедневни промени в разпределението на масата в атмосферата. По този начин атмосферната маса вече не е равномерно разпределена. около планетата (.) и гравитационните сили, упражнявани от Слънцето и Луната действат по-силно върху атмосферните области, където се натрупва повече маса ", твърди Шарф.
Силата на звездите или луните да привличат атмосферата на планетата обикновено дава много малък ефект. Понякога обаче скоростта, с която една звезда нагрява атмосферата на планетата, може да „резонира“ или да засили скоростта на вибрации на атмосферата, точно както оперният солист може да достигне толкова високи ноти, че резонира с чаша и почивка. „Когато се случи такова нещо, разпределението на масата в атмосферата варира по-силно“ и гравитационното влияние на звездата и месеците става по-силно в областите, където има повече маса.
В случая със Земята „ние вярваме, че подобно явление се е случило, когато продължителността на деня е била 21 часа“, а вариациите в разпространението на атмосферната маса действат срещу забавящия ефект на Луната в продължение на стотици милиони години.
Шарф обясни как атмосферата може леко да влияе на скоростта на въртене на планетата. Съществуването на живот на планетата влияе на атмосферната химия, като отделя газове като кислород, произведен от растенията чрез фотосинтеза. Натрупването на такива газове с течение на времето влияе върху това как атмосферата се затопля или охлажда и това, според Шарф, може да окаже влияние върху скоростта на въртене на планетата.
"Възможността биологията, или по-скоро биосферата, да повлияе значително на въртенето на планетата, като промени нейния атмосферен състав - е безумна! Но това не изглежда невъзможно", каза той.
Има няколко механизма, чрез които животът може да повлияе на скоростта на въртене на планетата. Например ултравиолетовата светлина може да генерира озон от атмосферния кислород. Озонът "е много добър в абсорбирането на слънчева светлина и затопляне на атмосферата (.) Нека си представим планета, на която току-що се появиха животообразуващи форми на кислород, планета, която все още се върти бързо. С образуването на озон този газ може да „настрои“ атмосферата така, че тя да резонира по-бързо и по този начин да действа срещу ефекта на нормалното забавяне, произтичащо от гравитационното взаимодействие със своята звезда и нейната възможна луна.
„Почти всяко откритие на планетологията през последните няколко десетилетия донесе нещо ново, което промени и разшири нашето разбиране за планетите“, казва Брайън Джаксън, планетолог от държавния университет в Бойсе, който не е участвал в изследването. Хипотезата на Scharf "въвежда още една интересна идея - че чрез промяна на атмосферата на планетата биологията може да повлияе на нейното въртене. Въпреки че има голям брой променливи, които трябва да бъдат анализирани, хипотезата е много интересна и си заслужава да бъде проучена", добави той.
По-нататъшни изследвания в тази област ще използват компютърни 3D модели за симулиране на климата на планетата и тестване на тази хипотеза. Тогава астрономите биха могли да разберат дали има шанс новооткритата екзопланета да има биосфера само чрез наблюдение на скоростта на въртене.