Hogyan befolyásolja az élet a Föld forgási sebességét
Számos tényező befolyásolhatja a Föld saját tengelye körüli forgásának sebességét, és meglepő módon maga az élet is egyike ezeknek a tényezőknek, a Nap és a Hold vagy a légkör hatása mellett - áll az Astrobiology folyóirat legújabb számában megjelent anyagban. Space.com.
Az élet jelenléte befolyásolhatja bolygónk forgási sebességét azáltal, hogy gázokat, például oxigént bocsát ki a légkörbe - derül ki egy új tanulmányból, amelyet Caleb Scharf, a New York-i Columbia Egyetem Asztrobiológiai Tanszékének igazgatója koordinál.
A Földnek körülbelül 24 órára van szüksége a saját tengelye körüli forgás befejezéséhez. A múltban azonban bolygónk sokkal gyorsabban forog, napi 2-3 órával. A Nap és a Hold gravitációs vonzereje évmilliárdok alatt segített lassítani ezt a forgást. Ezt a hatást "árapályfékezésnek" nevezik - írja az Agerpres.
Ma a bolygó forgási sebessége továbbra is lassú, és a nap hossza évszázadonként körülbelül 1,8 milliszekundummal növekszik.
Korábbi tanulmányok számos tényező létezését jelezték, amelyek viszont lassíthatják vagy felgyorsíthatják a Föld forgási sebességét a saját tengelye körül. Például a jégsapkák olvadása után a pólusokon bekövetkező emelkedő globális óceánszint megváltoztathatja a Föld tengelyének dőlését, növelve a Föld forgási sebességét.
A bolygó légköre is befolyásolja a napok hosszát. "Meglepő, de a Föld légkörének tömege körülbelül 50 billió tonna, ezért hosszú időn keresztül, több ezer, sőt millió éven keresztül ez a tömeg és a bolygó felszínén kifejtett súrlódás hatása volt "- magyarázta Scharf.
"Képzelje el például, hogy varázslatosan fel tudnánk gyorsítani a légköri dinamikát, hogy az egész világon orkán erővel fújjon a szél több évszázadon keresztül folyamatosan és ugyanabba az irányba. Fokozatosan, súrlódással, ennek a szélnek egyértelmű hatása lenne a bolygó forgására "- tette hozzá.
Természetesen a légkör valódi hatása a bolygó forgási mozgására "sokkal, de kevésbé nyilvánvaló, de geológiai időskálán meg tud számolni", és kiegyensúlyozhatja a Föld gravitációs kölcsönhatásának lassító hatását a Nappal és a Holddal.
A légköri hőmérséklet is befolyásolhatja a napok hosszát. "Amikor egy csillag olyan bolygót hevít, mint a Föld, a légkör nyomásváltozással reagál - a meleg levegő kitágul, a hideg levegő összehúzódik, és napi változások következnek be a tömeg eloszlásában a légkörben. Így a légköri tömeg már nem egyenletesen oszlik el. a bolygó körül (.), és a Nap és a Hold által kifejtett gravitációs erők erősebben hatnak azokra a légköri területekre, ahol nagyobb tömeg halmozódik fel "- állítja Scharf.
A csillagok vagy holdak ereje, amely vonzza a bolygó légkörét, általában nagyon kicsi. Néha azonban az a sebesség, amellyel a csillag felmelegíti a bolygó atmoszféráját, "visszhangozhat" vagy megerősítheti a légkör rezgési sebességét, ahogyan az operaszólista olyan magas hangokat is elérhet, hogy egy pohárral visszhangzik és szünet. "Amikor ilyesmi történik, a tömeg eloszlása a légkörben jobban változik", és a csillag és a hónapok gravitációs hatása erősebbé válik azokon a területeken, ahol nagyobb a tömeg.
A Föld esetében "úgy gondoljuk, hogy egy ilyen jelenség akkor fordult elő, amikor a nap hossza 21 óra volt", és a légköri tömeg terjedésének variációi több száz millió éven át a Hold lassító hatása ellen hatottak.
Scharf elmagyarázta, hogy a légkör milyen finoman befolyásolhatja a bolygó forgási sebességét. Az élet a bolygón befolyásolja a légköri kémiát azáltal, hogy olyan gázokat szabadít fel, mint az oxigén, amelyeket a növények fotoszintézis útján termelnek. Az ilyen gázok idővel történő felhalmozódása befolyásolja a légkör felmelegedését vagy lehűlését, és ez Scharf szerint hatással lehet a bolygó forgási sebességére.
"Az a lehetőség, hogy a biológia, vagy inkább a bioszféra jelentősen befolyásolja a bolygó forgását a légköri összetétel megváltoztatásával - őrült! De ez nem tűnik lehetetlenségnek" - mondta.
Számos mechanizmus létezik, amelyek révén az élet befolyásolhatja egy bolygó forgási sebességét. Például az ultraibolya fény ózont generálhat a légköri oxigénből. Az ózon "nagyon jól elnyeli a napfényt és felmelegíti a légkört. úgy tudja "hangolni" a légkört, hogy gyorsabban rezonáljon, és így felléphet a normális lassulás hatása ellen, amely a csillagával és esetleges holdjával való gravitációs kölcsönhatásból származik.
"Az elmúlt évtizedek szinte minden planetológiai felfedezése hozott valami újat, ami megváltoztatta és kibővítette a bolygókkal kapcsolatos megértésünket" - mondta Brian Jackson, a Boise Állami Egyetem planetológusa, aki nem vett részt a tanulmányban. Scharf hipotézise "egy másik érdekes ötletet vezet be - miszerint a bolygó légkörének megváltoztatásával a biológia befolyásolhatja annak forgását. Bár számos elemezendő változó létezik, a hipotézis nagyon érdekes és érdemes feltárni" - tette hozzá.
Az ezen a területen folytatott további tanulmányok számítógépes 3D modelleket használnak a bolygó éghajlatának szimulálására és e hipotézis tesztelésére. Ezután a csillagászok megtudhatják, hogy van-e esély arra, hogy egy újonnan felfedezett exobolygó bioszférával rendelkezzen, csak megfigyelve annak forgási sebességét.