Pixabay
StoryEditor

Čo by sa stalo, keby sa znížila rýchlosť otáčania Zeme? Tu je odpoveď

26.03.2018, 14:58
V prvom rade je dôležité zamyslieť sa nad tým, čo všetko je na otáčaní Zeme závislé. Hoci sa to z bežného ľudského pohľadu nezdá, rotácia planéty má vplyv aj na bežné povrchové podmienky.

Na otázku serveru Lidovky odpovedal Mgr. Ondřej Krýza, Ústav petrológie a štruktúrnej geológie Prírodovedeckej fakulty UK.

Pokiaľ hovoríme o Zemi v širšom zmysle, potom sa nejedná len o "pevné" teleso (geoid), ale zároveň i vodný a atmosferický obal, ionosféru, termosféru a v najvzdialenejších oblastiach aj magnetosféru Zeme (Van Allenove radiačné pásy, vonkajšie magnetické pole a magnetický chvost). Samotný interiér planéty je veľmi heterogénny a vnútorná štruktúra Zeme tiež nezodpovedá úplne pevnej forme hmoty.

Napríklad vnútorné železo-niklové jadro, ktoré je pevné, obklopuje vonkajšie kvapalné jadro. To vplyvom zotrvačných síl - podmienených práve rotáciou Zeme - prúdi medzi zemským plášťom a vnútornou pevnou časťou jadra. Zemský plášť predstavuje výrazne pevnejšie prostredie, ktoré sa v geologickom čase chová skôr plasticky než pevne, a podlieha toku riadenému teplom prenášaného zo zemského jadra a generovaného strižnou deformáciou, rádioaktívnym rozpadom prvkov, kompresiou a dekompresiou, hustotou a chemickým zložením.

Každá časť plášťa sa radiálne od stredu planéty líši teplotou, viskozitou a tlakom, ktoré majú vplyv na celkovú dynamiku prenosu hmoty (konvekčnými prúdmi) v rádoch miliónov rokov. Najvrchnejšia časť Zeme tvorí pevné litosférické dosky, ktoré sa pohybujú po vysoko plastickej astenosfére. Všetky tieto pohyby sú spojené s prenosom tepla naprieč zemským telesom a schopnosťou materiálu meniť svoje rozloženie naprieč Zemou.

Ak by skutočne došlo k zastaveniu alebo prudkému spomaleniu rotácie, potom možno následky rozdeliť do dvoch skupín: po prvé procesy, ktoré sú spojené priamo s deceleráciou rotácie planéty a po druhé procesy spojené s dlhodobým prispôsobením novej rýchlosti rotácie. Prvá skupina by pravdepodobne vykazovala veľmi chaotické správanie prúdiacej, vysoko plastickej a kvapalnej zložky hmoty v Zemi, pretože by došlo k prudkému zmenšeniu zotrvačných síl medzi rôzne sa pohybujúcimi vrstvami materiálu.

Prúdiaca kvapalná zložka jadra by napríklad mohla prejsť do významne turbulentného pohybu a spôsobiť rozpad či prudkú reorganizáciu magnetického poľa Zeme, ktorého tvar a intenzita sú priamo závislé na prúdení materiálu vonkajšieho jadra voči vnútornému jadru (prudká zmena či strata magnetického poľa by bola smrteľná pre veľké množstvo organizmov). Táto zmena v prúdení by tiež zohrala významnú úlohu pri prenose tepla medzi jadrom a plášťom, takže by mohlo dôjsť k zmene konvektívneho prúdenia v zemskom plášti (hoci v oveľa širšom časovom období než v prípade pohybov v tekutom jadre).

Ak sa na okamih vzdialime od vnútorných partií Zeme, potom aj "povrchové '" zmeny by boli veľmi markantné. Napr. prúdenie vody v oceánoch či atmosférické prúdenie by podľahli veľmi rýchlym a chaotickým zmenám. Vplyvom zotrvačnosti by pravdepodobne došlo k významnému zdvihnutiu hladiny oceánov a k snahe prispôsobiť sa novej rýchlosti rotácie. Tento jav by nepochybne mal katastrofálne dôsledky pre ľudskú civilizáciu, rovnako ako prudké zmeny počasia vplyvom rozpadu atmosférických prúdov (v prípade spomalenia rotácie napr. dôjde k zníženiu vplyvu Coriolisovej sily a k rozpadu veľkých cyklón a anticyklón).

Procesy druhej skupiny by pravdepodobne operovali na oveľa väčšej časovej škále. Jednalo by sa o zmenu dynamiky platňovej tektoniky vplyvom odlišného prúdenia materiálu a prenosu tepla v zemskom plášti, čo by malo v zásade vplyv na spomalenie/zrýchlenie pohybu litosférických dosiek, poprípade na úplné zastavenie pohybu. Nezanedbateľný môže byť tiež vplyv na dynamiku sústavy Zem-Mesiac. Zem a Mesiac sa nachádzajú v stave tzv. viazanej rotácie, kedy vplyvom slapových síl postupne došlo k synchronizácii rotácie Zeme a Mesiaca (preto je možné uvidieť vždy len privrátenú stranu M.).

Zmena rotácie Zeme by teda zrejme viedla k narušeniu tejto väzby a z toho vyplývajúcim dôsledkom na príliv a odliv, úpravu parametrov obežnej eliptickej dráhy Mesiaca a tiež na slapové pôsobenie Mesiaca na rozloženie ľahkých a ťažkých hmôt v zemskom plášti, ktoré nie je homogénne a hrá rolu ako z hľadiska prenosu tepla, lokálnych variácií gravitačného poľa alebo má vplyv spätne na moment zotrvačnosti Zeme. Podobne možno uvažovať aj vo vzťahu k obežnej dráhe Zeme okolo Slnka.

V neposlednom rade by dochádzalo k zmene dotácie povrchu Zeme slnečnou energiou v rôznych zemepisných šírkach a v prípade zastavenej rotácie dokonca aj v zemepisných dĺžkach. Sekundárny vplyv distribúcie tepla v atmosfére a oceánoch by opäť viedol k zmenám prúdenia a úplne novej schéme počasia. Zem je veľmi komplexný systém a možno vidieť, že zmena takého významu ako prudké spomalenie rotácie má ďalekosiahle dôsledky ako pre vývoj civilizácie, tak pre samotnú planétu.

01 - Modified: 2024-04-03 11:02:20 - Feat.: - Title: Klimatická zmena spomaľuje rotáciu Zeme, ale nie dosť. Čaká sa odčítanie sekundy 02 - Modified: 2024-04-01 13:07:23 - Feat.: - Title: Rotácia Zeme sa zrýchľuje: Planéta môže prvýkrát v histórii prísť o jednu sekundu, riziká nie sú známe 03 - Modified: 2024-02-20 13:12:17 - Feat.: - Title: Už vieme, čo v minulosti Zem premenilo na obrovskú snehovú guľu 04 - Modified: 2024-02-04 12:00:00 - Feat.: - Title: Mesiac sa scvrkáva ako hrozienko. Vedci priznávajú, že ak na ňom chceme trvalú základňu, môže to byť veľký problém 05 - Modified: 2024-01-02 13:19:04 - Feat.: - Title: Vnútro planéty sa kníše. S rotáciou Zeme je to asi inak, než sme si mysleli​
menuLevel = 2, menuRoute = science/klima-a-fyzika, menuAlias = klima-a-fyzika, menuRouteLevel0 = science, homepage = false
26. apríl 2024 13:31