Скорость вращения Земли падает
Ученые пришли к следующим выводам – скорость вращения земли падает. Это приводит к следующим последствия – день удлиняется. Если не вдаваться в подробности, то в северном полушарии светлая часть дня становится несколько длиннее, чем в зимний период. Но это толкование подходит только для непосвященных. Геофизики приходят к более глубинным выводам – дни увеличивают свои временные рамки не только в весенний период. Причина удлинения дня лежит, прежде всего, в воздействии Луны.
Сила притяжения естественного спутника земли, настолько велика, что она вызывает волнение в океанах, заставляя их колыхаться. Земля же при этом поступает по аналогии с фигуристками, которые для замедления вращения во время выполнения своей программ, выставляют руки. Именно из-за этого, спустя какое-то время в обычных земных сутках будет насчитываться на один час больше, чем мы привыкли. Один астроном из Великобритании пришел к заключению, что начиная с 700 года до нашей Эры наблюдается непрерывное замедление вращения Земли вокруг своей оси. Скорость вращения Земли он рассчитывал, опираясь на данные, сохранившиеся с тех времен –глиняные таблички и исторические свидетельства, в которых описываются лунные и солнечные затмения. Опираясь на них, ученый рассчитал положение Солнца и смог определить, какой тормозной путь проделывала наша планета относительно своей звезды. 530 млн. лет скорость вращения Земли была намного меньше, и в сутках был всего 21 час.
А динозавры, населявшие просторы нашей планеты сто миллионов лет назад уже жили при сутках в 23 часа. Это можно определить, изучая известковые отложения, которые оставляли кораллы. Их толщина зависит о того, какое время года присутствует на планете. На этом основании, можно достаточно точно определить – в каком промежутке друг от друга были весны. И продолжительность эта сокращается на всем продолжении существования нашей планеты. Пол миллиона лет назад наша планета осуществляда движение около оси быстрее, при этом, движение вокруг звезды остается постоянной величиной. Это означает то, что год за все эити миллионы лет остался прежним, в нем осталось столько же часов. Но дней в этом году было не 365, как сегодня, а 420. После появления человечества, эта тенденция не прекратила своего существования. Скорость вращения Земли вокруг своей оси постоянно замедляется. Journal for the History of Astronomy опубликовал статью, посвященную этому феномену в 2008 году.
Стефенсон, работающий в университете Дарема (Великобритания) для того, чтобы полностью увериться и подтвердить гипотезу, проанализировал сотни затмений, которые произошли за последние 2,7 тысячи лет. В глиняных табличках древнего Вавилона очень подробно описываются все небесные явления, зафиксированные при помощи клинописи. Ученые отмечали и время события и его точную дату. Еще одна особенность – полное солнечное затмение на Земле наблюдается не так часто всего один раз в 300 лет. В этот момент Солнце полностью скрывается за Землей и на нее опускается полная тьма на несколько минут. Очень часто древние ученые с большой точностью описывали и начало затмения и его окончание. И эти данные использовались современным астрономом для того, чтобы определить положение нашей звезды относительно Земли.
Перерасчет дат календаря времен Вавилона происходил по специально составленным таблицам, облегчавшим работу. Именно эти данные позволяют астрономам с большой точностью определить. Каким образом происходило торможение Земли. Правильные данные о ее положении относительно Солнца, позволяют определить ее позицию в тот момент, когда она проходит мимо Солнца. Траектория движения планеты вокруг Солнца находится в зависимости от движения вокруг собственной оси. Террестрическое время, которое выводится из этой зависимости, является независимой величиной. Это универсальное время – общепринятый показатель, который рассчитывается исходя из того, как земля вращается вокруг своей оси и в каком положении она находится относительно Солнца. Это универсальное время постоянно сдвигается назад, так как каждый год к году добавляется еще одна секунда, которая вызывается, как раз, процессом торможения Земли. И как оказалось, разница между террестричиским и универсальным временем становится все больше, в зависимости от такого, как давно происходило солнечное затмение. Это может означать только одно – каждое тысячелетие прибавляет к суткам целых 0,002 секунды. Эти данные подтверждаются и изменениями, проводимыми со спутниковых лабораторий, выведенных на орбиту земли.
Скорость замедления полностью соответствует расчетам, которые сделал ученый из Великобритании. И во то время, когда наблюдался расцвет цивилизации Вавилона, сутки на земле длились несколько меньше, разница с современным временем составляла 0,04 секунды. И это мизерное отклонение было вычислено Стефенсоном благодаря тому, что он смог сопоставить универсальное время и оценить накопленные в нем ошибки. Так как с 700 года до наших дней прошло около миллиона суток, то мы могли перевести свои электронные часы на 7 часов, столько времени было добавлено ко времени обращения Земли вокруг оси.
Последние годы для Земли стали исключением, за это время удлинения суток практически не происходит и Земля продолжает движение с неизменной скоростью. Массы, находящиеся внутри земли, возможно, стали компенсировать те колебания, которые вызывает влияние магнитного поля Луны. А ускорение движения планеты могло быть вызвано, к примеру, землетрясением в Аргентине 2004 года, после которого сутки укоротились на 8 миллионных секунды. Самые короткие сутки в истории были зафиксированы в 2003 году, когда в них не было и 24 часов (не хватило 1, 005 секунд). Международная служба, изучающая вращение Земли и геофизики пристально наблюдают за проблемой замедления скорости вращения земли и теми процессами, которые влияют на ее движение. Ведь это позволит дать ответы на многие глобальные вопросы, связанные со строением планеты и теми процессами, которые происходят в глубинных структурах – мантии и ядре. Что облегает исследовательскую и научную деятельность сейсмологов и геофизиков.
Источник
Скорость вращения Земли замедляется. Почему это происходит и к чему приведёт?
На самом деле в этом нет ничего таинственного. Ньютон предсказал это явление за сотни лет до того, как появилась возможность проведения непосредственных измерений.
В основном, Земля замедляется из-за того, что она вращается быстрее, чем Луна вращается вокруг Земли.
Гравитация Луны создаёт приливную выпуклость на Земле . Эта выпуклость стремится вращаться с той же скоростью, что и планета. Когда скорость вращения выпуклости опережает скорость вращения Луны, Луна стремится её замедлить . А это, в свою очередь, замедляет вращение всей Земли.
Одно из правил Вселенной заключается в том, что угловой момент (момент импульса) никуда не может деться, даже если отдельные части ускоряются, замедляются, меняют направление. Общая сумма углового момента не может измениться .
Земля теряет угловой момент, когда Луна её замедляет. Поэтому Луна должна получить больший угловой момент , что и происходит. Она двигается дальше от Земли по своей орбите . В настоящее время Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 см в год .
Скорость вращения Земли замедляется , но при этом совсем незначительно . Это вызывает увеличение продолжительности дня примерно на 4 часа на каждый миллиард лет . Кроме того по оценкам учёных через 2,3 миллиарда лет солнечная радиация испарит мировой океан, поэтому влияние приливной выпуклости станет мизерным.
Совершенно противоположная ситуация происходит со спутником Марса — Фобосом . Фобос вращается вокруг Марса быстрее, чем Марс вращается вокруг своей оси. Поэтому Фобос ускоряет вращение Марса и, как следствие, начинает к нему приближаться. Вероятно это приведёт к столкновению. По различным оценкам учёных это произойдёт в течение нескольких десятков миллионов лет.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
Почему горные дороги извилистые, а не прямые?
Скорость вращения Земли 1667 км/ч. Что произойдёт, если планета внезапно остановится на 60 секунд?
Почему мы используем в домах переменный ток, а не постоянный?
Источник
Почему Луна, замедляя вращение, отрывается от Земли? Разве она не должна для этого, наоборот, ускоряться?
Да, вполне оправданное заблуждение, я тоже буквально недавно так же думал.
Вы исходите из утверждения, что если что-то толкнуть, то оно перейдёт на более высокую орбиту, а если что-то притормозить, то оно начнёт падать. Но тут то немного другой процесс происходит. Луну никто не тормозит и не подталкивает. Просто из-за того, что на Земле происходят приливные процессы, система Земля-Луна ведёт себя не как 2 твёрдых шарика вращающихся друг вокруг друга — она немного «пошатывается» из за приливов на Земле.
Вообще мне этот процесс видится сложным, что бы его так просто в двух словах описать, но именно благодаря этому «пошатыванию» Луна теряет скорость, но при этом поднимается выше, ведь в момент потери скорости по факту находится чуть выше своей прошлой орбиты, а потому просто ложится на новую орбиту, где этой скорости достаточно, что бы не упасть.
На самом деле Земля действительно подталкивает Луну вперед по ходу движения. Это можно понять, немного подключив зрительное воображение. Представь Землю (как бы жидкую), которая вытянута «огурцом» в направлении линии, соединяющей ее с Луной. Это — два приливных горба, известных еще со школы. Но Земля вращается в несколько раз быстрее, чем Луна облетает вокруг нее. Эти самые приливные горбы состоят из вещества (очень массивного, многие миллионы тонн), которое ДВИЖЕТСЯ вперед вместе с вращением Земли. Земля постоянно «выносит» эти приливные горбы из-под Луны вперед, поэтому они всегда слегка опережают Луну. Это известно всем морякам — пик прилива всегда наступает заметно раньше, чем Луна доберется до зенита.
может, автор вопроса имел ввиду нечто иное?
Если придать спутнику дополнительную скорость, он необязательно «улетит». На это скорости может и не хватить. Он просто начнет удаляться, одновременно ТЕРЯЯ скорость (аналогично подъему на горочку с разбега). Если начальная скорость не превышала 2-й космической для исходной высоты, тогда скорости НЕ ХВАТИТ, чтобы уйти совсем. Спутник просто заберется на некоторую большую высоту, растеряет всю инерцию, и начнет снова снижаться и разгоняться. В итоге получится эллиптическая орбита. Тем более вытянутая, чем больше избыток скорости ты придал.
Если, дождавшись подъема спутника до апогея, ЕЩЕ РАЗ его подтолкнуть (с точно такой же силой, как и в первый раз), то получится точно такая скорость, которая нужна для круговой орбиты на этой высоте, и спутник полетит по окружности.
Если же начальный толчок давал скорость выше 2-й космической, то «эллипс» новой орбиты окажется бесконечно вытянутым — иными словами, просто станет незамкнутой кривой. И спутник улетит.
Да, для движения по круговой орбите требуется 1-я космическая скорость. Но она зависит от силы тяготения — а эта сила СЛАБЕЕТ с удалением от планеты. Поэтому чем выше орбита, тем ниже 1-я косм. скорость. Да, на более высокой орбите Луна должна двигаться медленнее. Но вот чтобы забраться на эту орбиту — ей-таки требуется избыток скорости вначале. И по мере подъема она этот избыток скорости постепенно преобразует в набор высоты.
Вот и получается, что подталкивая Луну вперед по ходу движения, Земля вынуждает ее подниматься «в горочку». Но подъем на гору естественным образом затормаживает движение, благодаря чему орбита Луны остается в общих чертах почти круговой и устойчивой. И на каждой новой высоте скорость Луны остается почти равна 1-й космической — т. е. все более низкой 🙂
Нет, улететь совсем Луна никак не сможет. И даже не потому, что рано или поздно она-таки заставит Землю вращаться медленнее, и тем самым весь процесс прекратится. На самом деле он прекратится даже раньше — потому что с удалением Луны ослабляется и ее приливное взаимодействие с Землей. Процесс не только замедляется, но и слабеет по интенсивности.
Короче говоря, ты путаешь причину и следствие. Луна не «поднимается, потому что теряет скорость», а наоборот, «теряет скорость, потому что поднимается». Согласись, в таком порядке все сразу выглядит вполне логичным 🙂
Понаблюдай за фигуристами. когда они крутятся на месте.
Закон сохранения момента импульса и энергии.
«Если находящемуся на орбите спутнику придавать дополнительную скорость, центробежная сила пересилит центростремительную, и он сорвётся с орбиты и улетит.
Если скорость, наоборот, затормаживать в нуль, центробежная сила перестанет противодействовать центростремительной, и тогда он упадёт к центру.» —
— это верно, только если увеличить скорость спутника за малое (по ср. с временем его обращения). Если же к спутнику постоянно приложена (малая) сила, имеющая составляющую в направлении его скорости (а именно такова сила, действующая на Луну от приливных деформаций Земли), эта составляющая силы будет совершать работу, увеличивая полную энергию спутника. Т. е. орбита будет медленно эволюционировать — радиус будет увеличиваться, а скорость уменьшаться.
В общем, примерно верно сказанное В. Н..
Физик.
для ориентира: если на круговой орбите у ракеты включить маломощный двигатель на разгон — ракета станет подниматься по спирали, но скорость ее станет падать. если включить на торможение — станет опускаться и разгоняться.
аналог тут — шарик, крутящийся по конусу. он из-за трения теряет энергию, опускается, но линейная скороссть при этом растет.
Источник
Почему Земля вращается? Почему её вращение не прекращается?
Планеты вообще не обязаны вращаться. Взгляните на Венеру. Она вращается так медленно, что с таким же успехом могла бы и не вращаться. Она также вращается в противоположном обычному направлении. Вы можете думать об этом как об «отрицательном» вращении. Поэтому отсутствие вращения — это нормальный вариант для любой планеты.
Большинство планет вращаются в прямом направлении — том же направлении, что и вокруг Солнца. Всё это происходит из-за закона сохранения углового момента. Это ожидается в результате моделирования развития Солнечной системы. Однако хаос при формировании планет может привести и к другому вращению, в том числе близкому к нулю.
Почему вращение Земли не прекращается?
Если вы установите игрушечный волчок в космосе вдали от любой серьёзной массы в этом почти вакууме и раскрутите его, вы можете улететь и вернуться спустя годы, чтобы увидеть, что он всё ещё вращается с практически той же скоростью. Это означает, что он по-прежнему обладает той же энергией вращения.
Если бы вы сделали то же самое внутри МКС, вы бы обнаружили, что волчок остановился. Его вращательная энергия была бы истощена трением, столкновениями с молекулами воздуха. Земля находится в похожей ситуации, и скорость её вращения уменьшается (очень медленно) из-за таких факторов, как Луна, захватывающая часть её углового момента, и солнечного ветра, создающего трение.
Точная продолжительность дня на Земле 4 миллиарда лет назад неизвестна, но оценки привязывают её примерно к одной четверти сегодняшнего дня. Еще через 4 миллиарда лет день может стать вдвое длиннее — опять же, мы не можем точно определить этого из-за слишком большого количества неизвестных будущих факторов.
Вращение прекратится, когда Солнце поглотит Землю через 4-5 миллиардов лет.
По материалам публикации (англ.).
Из комментариев
Данные китайских учёных свидетельствуют о том, что в настоящее время вращение Земли замедляется примерно на 1 секунду за год. За 3600 лет это даст на один час больше, чем сейчас. За 36 000 лет — на 10 часов. За 360 000 лет — примерно на 100 часов больше. За 3,6 миллиона лет один полный оборот составит около 1024 часов.
Замедление Земли не линейно, но если мы предположим, что это так, то 36 миллионов лет назад на земле не было бы дня, а были бы постоянные сумерки или рассвет, учитывая, как быстро вращалась бы Земля. Я подозреваю, что ночные животные, которые видят только чёрное и белое (оттенки серого), исторически предшествовали тем животным, которые видят цвета.
Некоторые планеты вращаются вокруг собственной оси настолько медленно, что для их оборота требуется больше времени, чем для прохода по орбите вокруг своего светила. Если планета не вращается, то её день равен её году.
В глубинах Вселенной облака газа сжимаются под действием гравитации. Понаблюдайте как-нибудь за фигуристкой. Когда фигуристка втягивает руки, вращение ускоряется. Таким образом небольшое вращение всех молекул газа становится общим вращением гигантской галактики. Внутри галактики звёзды формируются таким же образом.
Без вращения мы не увидели бы планет вокруг звезды. Наше Солнце вращается довольно быстро, учитывая его размеры.
С момента своего образования Луна замедлила вращение Земли примерно в четыре раза.
Источник