Στάση της Γης:Καταστροφικές συνέπειες ενός παγωμένου πλανήτη

Αυτό που θα συνέβαινε αν η Γη σταματούσε να περιστρέφεται θα ήταν ότι όλα (αέρας, νερό, άνθρωποι, φυτά) θα πετούσαν προς τα εμπρός.

Η περιστροφή της Γης είναι μια θεμελιώδης πτυχή της φυσικής του πλανήτη μας, που επηρεάζει τα πάντα, από τους κύκλους της ημέρας και της νύχτας μέχρι τα καιρικά μοτίβα. Τι θα συνέβαινε όμως αν η Γη σταματούσε να περιστρέφεται; Η γρήγορη απάντηση είναι:τίποτα καλό. Ας εξερευνήσουμε τις δραματικές και βαθιές επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς, τη γη, τον καιρό και το μαγνητικό πεδίο σε δύο σενάρια:μια ξαφνική διακοπή και μια σταδιακή διακοπή.

Σενάριο 1:Η Γη σταμάτησε να περιστρέφεται ξαφνικά

Πρώτον, συνειδητοποιήστε ότι αυτό είναι ένα εντελώς υποθετικό σενάριο. Η Γη δεν πρόκειται να σταματήσει να περιστρέφεται ή να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Υπακούει στους νόμους της φυσικής, συμπεριλαμβανομένων των νόμων της κίνησης του Νεύτωνα. Σύμφωνα με τον Πρώτο Νόμο, ένα σώμα σε κίνηση παραμένει σε κίνηση, εκτός εάν ενεργεί πάνω από μια μη ισορροπημένη δύναμη. Η αντιμετώπιση μιας δύναμης αυτού του μεγέθους θα απαιτούσε κάτι σαν πρόσκρουση με έναν άλλο πλανήτη, που θα ήταν περισσότερο πρόβλημα από το να χάσει η Γη την περιστροφή της. Αλλά, αν για κάποιο αδιανόητο λόγο η Γη σταμάτησε να περιστρέφεται, να τι συμβαίνει:

• Μέρα και νύχτα: Ακόμα κι αν η Γη σταματήσει να περιστρέφεται, εξακολουθεί να περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Όμως, χωρίς εναλλαγή, κάθε μέρα διαρκεί μισό χρόνο και κάθε νύχτα διαρκεί μισό χρόνο.
• Ατμοσφαιρικά εφέ :Εάν η Γη σταματήσει να περιστρέφεται ξαφνικά, η ατμόσφαιρα συνεχίζει να κινείται με την αρχική ταχύτητα περιστροφής της Γης. Αυτό προκαλεί καταστροφικές ταχύτητες ανέμου έως και 1670 km/h (περίπου η ταχύτητα περιστροφής της Γης στον ισημερινό). Αυτοί οι άνεμοι προκαλούν όλεθρο σε παγκόσμια κλίμακα, ισοπεδώνοντας κατασκευές, ξεριζώνοντας δάση και καθαρίζοντας τοπία. Η βαρύτητα εξακολουθεί να συγκρατεί την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς στον πλανήτη, καθώς τα σωματίδια δεν έχουν ταχύτητα διαφυγής.
• Ωκεανικές αλλαγές :Η ξαφνική διακοπή προκαλεί τεράστια τσουνάμι και πρωτόγνωρα παλιρροϊκά κύματα. Οι ωκεανοί δεν περιορίζονται πλέον από τη φυγόκεντρη δύναμη, επομένως αναδιανέμονται. Το πιθανό αποτέλεσμα είναι η συγκέντρωση στους πόλους, αφήνοντας τεράστιες περιοχές του ισημερινού εκτεθειμένες ως νέες χερσαίες μάζες.
• Επίδραση στην ξηρά :Η άμεση παύση έχει καταστροφικό αντίκτυπο στη γη λόγω της αδράνειας του φλοιού της Γης. Ακολουθούν τεράστιοι σεισμοί και ηφαιστειακές εκρήξεις, που αναδιαμορφώνουν την τοπογραφία του πλανήτη.
• Μεταβολές καιρού :Τα καιρικά μοτίβα, που οδηγούνται σε μεγάλο βαθμό από το φαινόμενο Coriolis λόγω της περιστροφής της Γης, υφίστανται δραστικές αλλαγές. Η απουσία αυτής της επίδρασης οδηγεί στην κατάρρευση των σημερινών καιρικών συστημάτων, με αποτέλεσμα απρόβλεπτα και ακραία καιρικά φαινόμενα.
• Επιπτώσεις μαγνητικού πεδίου :Η περιστροφή της Γης συμβάλλει στο φαινόμενο δυναμό που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο. Μια ξαφνική διακοπή αποδυναμώνει ή διαταράσσει αυτό το πεδίο, οδηγώντας σε αυξημένη ηλιακή ακτινοβολία και απώλεια προστασίας από τις κοσμικές ακτίνες. Το μαγνητικό πεδίο δεν εξασθενεί αμέσως επειδή η μεταφορά που προκαλείται από τη θερμική ενέργεια οδηγεί την κίνηση του πυρήνα της Γης.

Σενάριο 2:Η Γη σταμάτησε να περιστρέφεται σταδιακά

Γνωρίζατε ότι η Γη περιστρέφεται πιο αργά σήμερα από ό,τι στο παρελθόν (και εξακολουθεί να επιβραδύνεται); Ως επί το πλείστον, αυτό συμβαίνει επειδή η Σελήνη είναι παλιρροιακά κλειδωμένη στη Γη. Άλλοι παράγοντες επηρεάζουν επίσης την περίοδο της περιστροφής της Γης, συμπεριλαμβανομένων των βαρυτικών επιδράσεων από άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, των ηφαιστειακών εκρήξεων και των παγετώνων. Μην ανησυχείτε. Η Γη δεν πρόκειται να σταματήσει να περιστρέφεται, αλλά αν σταδιακά επιβραδύνθηκε και σταματήσει, να τι να περιμένετε:

• Μέρα και νύχτα: Τελικά, κάθε μέρα διαρκεί έξι μήνες και κάθε νύχτα διαρκεί έξι μήνες. Αυτό επηρεάζει δραματικά τις θερμοκρασίες και τον καιρό. Το επίπεδο οξυγόνου της ατμόσφαιρας μειώνεται εκτός εάν τα φυτά και άλλοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί βρουν έναν τρόπο να ζουν μισό χρόνο στο σκοτάδι ή αλλιώς να κινούνται με το φως.
• Ατμοσφαιρικά εφέ :Μια σταδιακή επιβράδυνση δίνει στην ατμόσφαιρα χρόνο προσαρμογής, μειώνοντας τις καταστροφικές ταχύτητες του ανέμου που παρατηρούνται στο σενάριο ξαφνικής διακοπής. Ωστόσο, η ανακατανομή της ατμοσφαιρικής μάζας εξακολουθεί να αλλάζει σημαντικά τα κλιματικά πρότυπα.
• Ωκεανικές αλλαγές :Οι ωκεανοί κινούνται σταδιακά προς τους πόλους, αν και λιγότερο δραματικά από ό,τι σε μια ξαφνική στάση. Αυτή η μετατόπιση αλλάζει τη στάθμη της θάλασσας, με ορισμένες παράκτιες περιοχές να βυθίζονται και άλλες να εμφανίζονται.
• Επίδραση στην ξηρά :Οι σεισμοί και η ηφαιστειακή δραστηριότητα είναι πιθανό να αυξηθούν λόγω των μεταβαλλόμενων περιστροφικών τάσεων στον φλοιό της Γης, αλλά η διαδικασία είναι λιγότερο απότομη σε σύγκριση με μια ξαφνική διακοπή.
• Μεταβολές καιρού :Η σταδιακή αλλαγή στην περιστροφή αλλάζει αργά τα καιρικά συστήματα. Η αργή μετατόπιση στις κλιματικές ζώνες επιτρέπει πιθανή προσαρμογή με την πάροδο του χρόνου.
• Επιπτώσεις μαγνητικού πεδίου :Μια σταδιακή επιβράδυνση έχει ως αποτέλεσμα ένα ασθενέστερο, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει, μαγνητικό πεδίο. Ακόμα κι αν η Γη δεν περιστρέφεται, ο λιωμένος πυρήνας εξακολουθεί να βιώνει κίνηση λόγω μεταφοράς θερμότητας. Ένα ασθενέστερο μαγνητικό πεδίο είναι λιγότερο αποτελεσματικό στη θωράκιση της Γης από την ηλιακή και την κοσμική ακτινοβολία, οδηγώντας ενδεχομένως σε μακροπρόθεσμες επιπτώσεις για τη ζωή στη Γη.

Σενάριο 3:Η Γη Παλιρροϊκά Κλειδώνεται στον Ήλιο

Εάν η Γη κλειδωθεί παλιρροιακά στον Ήλιο, η μία πλευρά βλέπει συνεχώς τον Ήλιο ενώ η άλλη βρίσκεται σε αέναο σκοτάδι. Αυτό το σενάριο δεν θα συμβεί επειδή η Γη είναι πολύ μακριά από τον Ήλιο. Ο Ερμής, ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο, είναι ως επί το πλείστον κλειδωμένος, ωστόσο εξακολουθεί να βιώνει έναν κύκλο ημέρας/νύχτας. Η μέρα του είναι περίπου διπλάσια από τη χρονιά του. Εάν η Γη κλειδωνόταν παλιρροιακά στον Ήλιο, στην πραγματικότητα θα εξακολουθούσε να περιστρέφεται, πολύ αργά.

Να τι συμβαίνει:

• Κύκλος ημέρας και νύχτας :Σε μια παλιρροιακά κλειδωμένη Γη, το ένα ημισφαίριο βλέπει συνεχώς τον Ήλιο, με αποτέλεσμα το αιώνιο φως της ημέρας, ενώ το άλλο βρίσκεται σε συνεχές σκοτάδι. Αυτό εξαλείφει τον παραδοσιακό κύκλο ημέρας-νύχτας όπως τον ξέρουμε.
• Ατμοσφαιρικά εφέ :Η πλευρά που βλέπει στον Ήλιο υφίσταται υπερβολική θέρμανση, ενώ η σκοτεινή πλευρά είναι απίστευτα κρύα. Αυτό προκαλεί έντονες ατμοσφαιρικές καταιγίδες και ανέμους καθώς ο αέρας μετακινείται από την καυτή προς την ψυχρή πλευρά.
• Ωκεανικές αλλαγές :Οι ωκεανοί πιθανότατα ανακατανέμονται ως απόκριση στις ακραίες διαφορές θερμοκρασίας. Μια πιθανότητα είναι ο σχηματισμός ενός τεράστιου καλύμματος πάγου στη σκοτεινή πλευρά, ενώ οι ωκεανοί στην ηλιόλουστη πλευρά βιώνουν συνεχή εξάτμιση, επηρεάζοντας την παγκόσμια κυκλοφορία του νερού.
• Κλίμα και καιρός :Το κλίμα είναι ακραίο, με την ηλιόλουστη πλευρά να αντιμετωπίζει καυτές θερμοκρασίες και τη σκοτεινή πλευρά να αντιμετωπίζει συνθήκες παγετού. Η συνοριακή περιοχή μεταξύ αυτών των δύο άκρων μπορεί να έχει ηπιότερες συνθήκες αλλά με ταραγμένο καιρό λόγω της σύγκρουσης των αέριων μαζών.
• Επιπτώσεις στη ζωή και στα οικοσυστήματα :Οι ακραίες συνθήκες πιθανότατα κάνουν μεγάλα τμήματα του πλανήτη αφιλόξενα. Η καλύτερη πιθανότητα ζωής είναι στη ζώνη του λυκόφωτος μεταξύ του ζεστού και του κρύου ημισφαιρίου.
• Μαγνητικό πεδίο :Το μαγνητικό πεδίο πιθανώς παραμένει σταθερό εάν η εσωτερική δυναμική της Γης δεν επηρεάζεται από το παλιρροιακό κλείδωμα. Αυτή η σταθερότητα προστατεύει τον πλανήτη από την ηλιακή ακτινοβολία, ειδικά στην ηλιόλουστη πλευρά.

Τι θα συμβεί στη ζωή εάν η Γη σταματήσει να περιστρέφεται

Είναι επιζήσιμο κάποιο από αυτά τα σενάρια;

1. Ξαφνική διακοπή :Οι άμεσες συνέπειες μιας ξαφνικής διακοπής είναι καταστροφικές. Οτιδήποτε δεν είναι σταθερά συνδεδεμένο με το έδαφος πετάει, ενώ οτιδήποτε στη θέση του παρουσιάζει συντριπτική επιβράδυνση (περίπου 45G). Η τεράστια αλλαγή στην ταχύτητα έχει ως αποτέλεσμα πρωτοφανείς ανέμους και τεράστιες γεωλογικές αναταράξεις. Σπάει κτίρια, σχίζει τις κορυφές των βουνών και γλιστράει το χώμα. Τα βακτήρια και οι ιοί μπορεί να είναι εντάξει, αλλά οι άνθρωποι και οι περισσότερες άλλες μορφές ζωής δεν μπορούν να επιβιώσουν σε αυτό το σενάριο.
2. Σταδιακή διακοπή :Εάν η περιστροφή σταματήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα προσαρμογής ορισμένων μορφών ζωής. Ωστόσο, οι δραστικές κλιματικές αλλαγές, η διακοπή του κύκλου ημέρας-νύχτας και η πιθανή εξασθένηση του μαγνητικού πεδίου εξακολουθούν να αποτελούν σοβαρές προκλήσεις. Οι άνθρωποι μπορεί να επιβιώσουν μέσω τεχνολογικών μέσων, όπως η κατασκευή ελεγχόμενων περιβαλλόντων, αλλά η εναλλαγή στην παγκόσμια βιόσφαιρα οδηγεί σε μαζικές εξαφανίσεις.
3. Κλειδωμένο παλιρροϊκά: Η ζωή σε έναν παλιρροιακά κλειδωμένο κόσμο είναι το βασίλειο της επιστημονικής φαντασίας. Υπάρχουν φεγγάρια που είναι παλιρροιακά κλειδωμένα στους πλανήτες τους, αλλά το παλιρροϊκό κλείδωμα σε ένα αστέρι δημιουργεί περισσότερες προκλήσεις. Οι άνθρωποι μπορεί να προσαρμοστούν στην επιβίωση στη ζώνη του λυκόφωτος.

Αναφορές

• Bartlett, Benjamin C.; Stevenson, David J. (2016). «Ανάλυση μιας διάρκειας ημέρας σταθεροποιημένης με προκάμπριο συντονισμό». Επιστολές Γεωφυσικής Έρευνας . 43 (11):5716–5724. doi:10.1002/2016GL068912
• Frautschi, Steven C.; Olenick, Richard P.; Apostol, Tom M.; Goodstein, David L. (2007). Το Μηχανικό Σύμπαν:Μηχανική και Θερμότητα  (εικονογραφημένη έκδοση). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-71590-4.
• Perkins, Sid (2016). «Οι αρχαίες εκλείψεις δείχνουν ότι η περιστροφή της Γης επιβραδύνεται». Επιστήμη . doi:10.1126/science.aal0469
• Williams, George E. (2000). «Γεωλογικοί περιορισμοί στην προκαμβριανή ιστορία της περιστροφής της Γης και της τροχιάς της Σελήνης». Κριτικές Γεωφυσικής . 38 (1):37–59. doi:10.1029/1999RG900016
• Wu, P.; Peltier, W.R. (1984). «Ο αποπαγετώνας του Πλειστόκαινου και η περιστροφή της γης:μια νέα ανάλυση». Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society . 76 (3):753–792. doi:10.1111/j.1365-246X.1984.tb01920.x