Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?

Мысленный эксперимент показывает, насколько важно на самом деле вращение нашей планеты.

В фильме 1951 года "День, когда Земля остановилась" инопланетянин по имени Клаату и его робот-компаньон Горт одновременно останавливают почти всю электронику на Земле, используя свои передовые инопланетные технологии. Автомобили, заводы, телевизоры и многое другое перестают работать, и на планете воцаряется жуткая пауза.

Но что, если бы фильм понимал свое название более буквально? Представьте себе инопланетянина с еще более мощным инструментом, способным остановить Землю на своем пути и остановить вращение нашей планеты.

Фильм "День, когда Земля перестала вращаться" был бы гораздо более разрушительным, чем голливудский оригинал. Мы можем не осознавать этого, но вращение нашей планеты лежит в основе некоторых из самых основных процессов на Земле. Действительно, если бы Земля была неподвижной планетой, нас бы здесь не было.

Остановка Земли

Если бы Земля разом перестала вращаться, это привело бы к огромной катастрофе для большей части поверхности планеты. Хотя мы этого не чувствуем, мы все движемся вместе с планетой во время ее вращения; на экваторе это составляет около 1 000 миль в час. Остановите планету внезапно, и все, что находится на ее вершине, полетит на восток. Представьте, что люди, дома, деревья, валуны и многое другое будут отброшены в сторону со скоростью сотни миль в час. После этого высокоскоростные ветры, все еще вращающиеся почти так же быстро, как планета, очистили бы поверхность.

Если бы замедление происходило более постепенно, последствия все равно были бы драматичными, но проявились бы в течение более длительного периода времени. Первое, что мы можем заметить, это то, что Солнце больше не перемещается по небу в течение дня. Видимое движение Солнца обусловлено вращением Земли, поэтому если бы планета была неподвижна, то один день длился бы полгода (хотя мы могли бы рассчитывать на очень продолжительные закаты).

Без 24-часовых дней, к которым мы привыкли, биологические циркадные ритмы были бы полностью выбиты из колеи. Ритмичные клеточные процессы, которые сообщают нашему организму, когда спать, а когда бодрствовать, частично зависят от регулярного изменения солнечного света. Многие существа на Земле, от пчел до деревьев, полагаются на циркадные ритмы в своей жизни. Изменение этих циклов может нарушить нормальные модели поведения.

Атмосферные процессы на Земле также связаны с вращением планеты. Если бы планета перестала вращаться, это сильно изменило бы движение воздушных потоков (после того, как утихли бы ветры со скоростью 1000 миль в час). Те ветры, которые мы видим сегодня, играют важную роль в формировании осадков и температур по всему земному шару. Любые изменения в воздушных потоках могут привести к тому, что, например, там, где сейчас стоят леса, зацветут пустыни или замерзшая тундра станет пригодной для жизни. Мы уже наблюдаем нечто подобное, хотя и в гораздо меньших масштабах, поскольку изменение климата приводит к изменению глобальных погодных условий. Результаты могут быть катастрофическими для организмов, которые зависят от конкретных условий окружающей среды.

Земля без вращения также означала бы конец ураганов. Массивные вращающиеся ураганы создаются под действием сил Кориолиса, возникающих в результате вращения планеты. Ветры, втягиваемые в область низкого давления растущего урагана, закручиваются против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии, в результате чего образуются спиралевидные линии и центральный глаз, определяющие ураган. Этот процесс является одной из причин того, что ураганы могут становиться такими мощными, поэтому их прекращение может быть одним из редких преимуществ остановки вращения планеты.

Но неподвижная планета также, вероятно, означает конец нашего магнитного поля. Хотя ученые до сих пор не знают точных механизмов, считается, что магнитное поле создается за счет движения жидкого металлического ядра Земли. Ученые называют это динамо, и в результате вокруг планеты образуется паутина невидимых линий магнитного поля. Последствия потери этого поля будут гораздо хуже, чем просто невозможность ориентироваться по компасу. Магнитное поле Земли, помимо прочего, защищает нас от космических лучей и электромагнитных бурь от Солнца. Это определенно то, что мы хотели бы сохранить.

Планеты вечного дня

Насколько нам известно, не существует планет, которые бы вообще не вращались. Процессы формирования планет и других небесных тел естественным образом приводят к вращению, то есть все миры вращаются с самого начала. Но есть некоторые планеты, которые, похоже, не вращаются, что астрономы называют приливной блокировкой.

Это миры, которые постоянно показывают одно и то же лицо своей звезде, в результате чего на них постоянно есть ночь и день. Гравитационное взаимодействие между планетами и их звездами может постепенно замедлять скорость вращения планеты, пока она не станет точно соответствовать ее орбитальному периоду.

Луна является хорошим примером приливной блокировки. Мы видим только одну сторону Луны, независимо от того, где она находится на небе или в какой фазе, потому что она приливно-отливным образом привязана к Земле. Такая же ситуация, вероятно, имеет место на многих экзопланетах, особенно на тех, которые расположены близко к своим звездам, где гравитационное притяжение сильнее.

Хотя эти планеты могут показаться экстремальными местами - с одной стороны замороженные, с другой - испеченные, - некоторые ученые предполагают, что жизнь все же может найти туда путь. Некоторые астрономы считают, что внеземная жизнь может найти золотую середину в сумеречной зоне приливно-откидных миров, недалеко от того места, где день сменяется ночью. Другие предполагают, что атмосферная циркуляция может поддерживать на некоторых тидально-замкнутых мирах умеренную температуру, если удастся эффективно распределить достаточное количество тепла по планете.

Земля вряд ли когда-нибудь окажется приливной к Солнцу - мы слишком далеко, чтобы это могло произойти. И, хотя вращение нашей планеты замедляется понемногу (каждый век день становится длиннее примерно на 1,7 миллисекунды), наша планета никогда не перестанет вращаться полностью. За это стоит поблагодарить нас.