Каждый день Земля вращается вокруг своей оси, рождая восходы и закаты. Она делает это уже 4,6 млрд лет, с тех пор, как сформировалась, и, скорее всего, будет продолжать делать это до тех пор, пока Солнце не перейдёт в разряд красных гигантов и не поглотит нашу планету.
Но почему она вообще вращается?
Земля образована путем аккреции из протопланетного диска, который вращался вокруг новорождённого Солнца. По мере того, как она росла, космические тела продолжали сталкиваться с зарождающейся планетой, прилагая силы, которые придавали ей вращение, объясняет Смадар Наоз, астрофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Поскольку все обломки в ранней Солнечной системе обращались вокруг Солнца примерно в одном и том же направлении, столкновения также придавали вращение Земле в этом направлении.
Но почему Солнечная система вращалась?
Солнце и Солнечная система образовались, когда облако пыли и газа сколлапсировало (сжалось) под собственной массой. Большая часть газа сгустилась, образовав Солнце, оставшийся материал попал в окружающий протопланетный диск. Прежде чем это случилось, молекулы газа и частицы пыли перемещались повсюду, но в определённый момент газ и пыль немного сместились в одном направлении, установив вращение. Когда газовое облако сколлапсировало, скорость вращения увеличилась – так же, как и фигуристы вращаются быстрее, при правильной позиции рук и ног.
Поскольку в космосе немногое может замедлить вращение, как только что-то начинает вращаться, это скорее всего продолжится. Вращающаяся Солнечная система в начале своей истории имела большой угловой момент: количество вращательного движения (это величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение). В результате все планеты, вероятно, не меняли направление движения с момента формирования Солнечной системы.
Однако, Венера вращается вокруг своей оси в противоположном направлении, а ось вращения Урана наклонена на 90 градусов. Учёные не уверены, как эти планеты встали на такую траекторию, но у них есть некоторые гипотезы. Венера, возможно, пережила серьёзное столкновение с другим небесным телом, что и вызвало разворот. Или, может быть, она начала вращаться так же, как и другие планеты, но со временем гравитационное воздействие Солнца на Венеру в сочетании с трением между ядром планеты и мантией вызвало изменение направления вращения планеты. Исследование 2001 года, опубликованное в Nature, показало, что гравитационные взаимодействия с Солнцем и другие факторы могут быть причиной этого. В случае с Ураном учёные предположили, что мощное столкновение изменило его положение, сообщает Scientific American.
Несмотря на такие примеры, всё в космосе вращается в том или ином направлении. «Вращение – это фундаментальное поведение объектов во Вселенной», – заявляет Наоз. Астероиды вращаются. Звёзды вращаются. Согласно данным NASA, даже галактики вращаются (для Солнечной системы требуется 230 миллионов лет, чтобы завершить один оборот вокруг Млечного пути).
Самые быстро вращающиеся объекты во Вселенной – пульсары, которые являются остатками массивных звёзд. Некоторые пульсары диаметром, соотносимым с размером среднего города, могут вращаться до сотни раз в секунду. Самый быстрый пульсар, получивший название Terzan 5ad, совершает 716 оборотов в секунду.
Чёрные дыры могут быть ещё быстрее. Одна из них называется GRS 1915 + 105. Она может вращаться со скоростью от 920 до 1150 оборотов в секунду.
Но вращение замедляется. Когда Солнце сформировалось, оно совершало один оборот вокруг своей оси каждые четыре дня, сказал Наоз. Но сегодня ему требуется уже около 25 дней на один оборот. Наоз заявил, что солнечный ветер взаимодействует с магнитным полем Солнца и замедляет его вращение.
Даже вращение Земли замедляется. Гравитация Луны влияет на Землю так, что она немного замедляется. Анализ древних затмений, опубликованный в 2016 году в журнале «The Philosophical Transactions of the Royal Society», произошедших за последние 2740 лет, показал, что вращение Земли замедляется примерно 1,78 миллисекунды за столетие. Предыдущие же расчеты по приливному воздействию давали результат 2,3 миллисекунды за столетие.
Источник: livescience.com
Перевод: Арушанян Артур