Тепла атмосфера не дала Землі загальмувати своє обертання

Вчені припустили, що в період з 2200 до 600 млн років тому гальмування обертання Землі припинилося. Відповідальним за це стало Сонце, яке нагрівало атмосферу нашої планети й змінювало умови проходження звукових хвиль у ній.

Тривалість доби на Землі визначається Місяцем і Сонцем
Тривалість доби на Землі визначається Місяцем і Сонцем. Джерело: Kevin M. Gill

Як змінювалася тривалість доби на Землі

Період обертання Землі навколо власної осі весь час зменшується. Цей факт встановлений уже давно. 4,5 млрд років тому, коли Місяць тільки сформувався, доба на нашій планеті тривала лише 10 годин. Однак відтоді гравітація нашого супутника гальмувала обертання планети, й зараз ми маємо звичні нам 24 години.

Основний механізм цього процесу пов’язаний із припливами та відпливами. Сила тяжіння Місяця викликає появу водяного горба на тому боці планети, що повернутий до нашого супутника. Ці водяні гори рухаються синхронно з обертанням Землі, внаслідок чого виникає тертя води об береги та дно. Саме воно і гальмує нашу планету.

Група вчених із провідних університетів різних країн опублікувала дослідження, у якому показала, що якби Місяць гальмував обертання нашої планети так само сильно, як і на початку її існування, то зараз тривалість доби мала б становити близько 60 годин.

Що не дає Місяцю загальмувати Землю?

Зараз тривалість доби зростає достатньо повільно: приблизно на 1,7 мілісекунди на століття. Це складає трохи менш ніж пів години на 100 млн років. Однак за перші 2,3 млрд років історії Місяць зміг збільшити тривалість обертання Землі з 10 до 20 годин завдяки тому, що був значно ближче до неї.

Якби так продовжувалося, то зараз доба була б значно довшою, ніж ми звикли. Але з 2200 до 600 млн років тому тривалість доби на нашій планеті практично не зростала. Причиною цього вчені бачать наше Сонце. Воно впливає на обертання планети двома способами. Перший — це такий самий горб атмосфери та гідросфери, як і від Місяця, тільки рухається він у бік, протилежний припливам, викликаним нашим супутником.

Цей вплив не дуже сильний через те, що Сонце, хоч і велике, але розташоване значно далі від Землі, ніж Місяць. Але тут вступає в дію другий фактор: нагрівання атмосфери нашої планети його випромінюванням. Воно впливає на те, з якою швидкістю у ній розповсюджуються звукові хвилі. Зараз, аби обігнути земну кулю, їм необхідно 22,8 години, що близько, але не збігається точно з періодом обертання нашої планети, однак у минулому через нагрівання цей період міг становити усього 10 годин.

Резонанс в атмосфері

Самі по собі звукові хвилі в атмосфері, хоч і опираються гальмуванню обертання Землі, проте зазвичай занадто слабкі для того, аби їхня дія була помітною. Але якби період їхнього розповсюдження дорівнював чи був кратний періоду сонячних припливів, то виникло б явище резонансу. Ці дві хвилі наклалися б одна на одну і різко підсилилися.

На думку вчених, так і сталося приблизно 2200 млн років тому. В цей час звуковим хвилям потрібно було 10,5 годин на те, аби обігнути земну кулю, а період її обертання, а отже, і повторення сонячних припливів — 21 година. В результаті цього і виник резонанс, який скомпенсував дію місячних припливів.

Довгі 1600 млн років тривалість доби на Землі не зростала, але потім атмосферні умови знову розсинхронізувалися і вона почала збільшуватися. Вчені припускають, що зміни клімату можуть сильно впливати на цей процес.

За матеріалами phys.org.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine