В оповіданні Герберта Веллса «Чудотворець» головний герой магічним способом примудряється зупинити обертання Землі навколо осі, що спричинило найтяжчі наслідки для всього світу (ліквідувати які теж довелося за допомогою магії). Так чи інакше, для того, щоб хоча б не зупинити, а трохи сповільнити нашу планету, потрібна подія катастрофічного характеру на кшталт падіння великого астероїда, причому він мав би вдарити Землю по дотичній у районі екватора, та ще й у чітко визначеному напрямку. Зрозуміло, що наслідки «гальмування» обертання планети в такому разі стали би малопомітними на тлі величезних руйнувань, спричинених таким падінням.
Насправді швидкість осьового обертання Землі постійно змінюється: на неї впливають сезонні вітри, океанічні течії, намерзання і танення льодовиків, рух тектонічних плит і, звичайно, припливні сили з боку Сонця та Місяця, що поступово гальмують це обертання, спричиняючи подовження доби на 1,7 мілісекунди за століття. Чому настільки могутні чинники мають у підсумку такі скромні результати? Хоча б тому, що момент інерції нашої планети (міра інертності обертального руху) є справді величезним — його оцінюють у 3,7×10³⁷ кг×м². Щоб відчутно змінити цей параметр, потрібно докласти неймовірних зусиль. Але людство це вже поступово робить, про що ми поговоримо нижче.
А зараз спробуємо уявити, що нам усе-таки вдалося одномоментно збільшити чи зменшити швидкість обертання Землі на одну двадцять четверту (відповідно прискоривши чи сповільнивши водні маси, газову оболонку та все, що є на земній поверхні). Які це матиме довготривалі наслідки для нас?
«Екваторіальний потоп»
У випадку прискорення обертання нашої планети першими це відчують — точніше, просто побачать — мешканці приекваторіальних районів. Внаслідок збільшення відцентрової сили рівень води в океані там підніметься на десятки метрів. Також набагато вищими стануть припливи (через збільшення нагінної швидкості припливних хвиль), а під час відпливів вода з тої ж причини відступатиме сильніше. На морське дно перетвориться значна частина Південної Америки, екваторіальної Африки, північ Австралії, багато островів Індонезії та Карибського басейну.
У помірних широтах рівень океану майже не зміниться, а нагінний ефект припливів буде менш вираженим. Відповідно у приполярних областях вода опуститься за рахунок відтоку до екватора, «звільнивши» багато нових територій. Якщо ж Землю, навпаки, загальмувати, всі перелічені явища спостерігатимуться «зі зворотним знаком»: води Світового океану «перетечуть» від екватора до полюсів, а різниця між припливами та відпливами в середньому стане меншою.
Тектонічні аномалії
На перший погляд може здатися, що швидше обертання Землі створить на екваторі потужнішу відцентрову силу, яка частково компенсує силу тяжіння та зробить всі предмети легшими. Це не зовсім так: у нинішніх умовах величина такої «компенсації» складає приблизно половину відсотка величини прискорення вільного падіння й може бути зареєстрована хіба що достатньо чутливими приладами. Якщо прискорити земне обертання таким чином, аби доба скоротилася на годину, «додаткове полегшення» буде зовсім несуттєвим.
Але те, що важко помітити людині, стає цілком відчутним у великих масштабах на великих проміжках часу. Завдяки більшій різниці прискорення вільного падіння на полюсах і екваторі на «швидкій» Землі інтенсивніше протікатимуть тектонічні процеси, швидше рухатимуться окремі плити земної кори, вони сильніше стикатимуться, утворюючи потужні землетруси… Однак сказати, що всі подібні явища проявлятимуться слабкіше, якщо наша планета сповільниться, теж не можна. Розломи та місця зіткнення тектонічних плит слугують ефективним виходом енергії, що виникає в земних надрах у результаті розпаду ядер радіоактивних елементів. Вона в кожному разі потребуватиме якогось виходу, й можна очікувати, що ним стануть супервулкани — вулканічно активні зони посеред океанських або континентальних плит (найвідомішими з них є супервулкан Тоба в Індонезії та Єллоустонський національний парк у США). В такому разі їхні катастрофічні виверження стануть частішими та могутнішими, й далеко не факт, що такий сценарій для Землі буде кращим.
«Хвороба мандрівників»
Перші кілька тижнів або навіть місяців після раптового «прискорення» Землі все людство, крім мешканців приполярних областей (якщо це станеться в епоху сонцестоянь), звикатиме до нового часового ритму, призвичаюючись до більш раннього щоденного сходу Сонця. Це буде схоже на сильно розтягнуті в часі відчуття мандрівників, які здійснили швидкий переїзд або переліт у східному напрямку. Такі ж страждання переживатиме й решта земної біосфери. Але насправді це буде одним із найлегших наслідків зміни швидкості обертання планети, до якого ми врешті пристосуємося.
Цікаво, що сповільнення обертання ми переживемо з набагато меншими стресами: як показує практика, переїзд на захід людина сприймає набагато краще. Експерименти з виживання у печерах, без доступу до сонячного світла та «прив’язки» до годинника, продемонстрували, що земні біологічні види (з людьми включно) поступово починають жити за «розтягнутим» графіком і почуваються в таких умовах абсолютно природно.
Сюрпризи погоди
Обертання Землі грає велику роль у кліматичних процесах. Циклони й антициклони «закручуються» у спіралі завдяки силі Коріоліса, що є наслідком обертового руху. Якщо наша планета «крутитиметься» швидше, всі ці явища отримають додаткове джерело енергії, вони нестимуть більші маси води, а повітряні потоки в них розганятимуться ще сильніше. У підсумку ми отримаємо почастішання ураганів і тайфунів, збільшення спричиненої ними шкоди (включно з людськими жертвами), буревії та торнадо виникатимуть у тих місцях, де вони раніше не зустрічалися.
На перший погляд, при сповільненні осьового обертання нашої планети все мало би відбуватися навпаки, але воно загрожує іншими неприємностями. Збільшення тривалості доби спричинить подовження її світлої та темної частини, за рахунок чого земна поверхня сильніше нагріватиметься вдень і охолоджуватиметься вночі. Більша амплітуда температурних коливань призведе до посилення вітрів, почастішають нічні зливи й тумани, постраждає водний баланс багатьох регіонів. Суттєво зміниться загальна карта вітрів і навіть океанських течій. І це, на відміну від попереднього абзацу, не «голе теоретизування»: дуже схоже, що всі ці проблеми справді чекають на людство у майбутньому (хоч і досить віддаленому), тому готуватися до них варто вже тепер.
Технічні проблеми
Очевидно, зміна швидкості обертання Землі змусить нас повністю поміняти графіки руху транспорту, розклади потягів і літаків, космічних запусків, внести суттєві корективи в системи супутникової навігації, повністю змінити розраховані моменти астрономічних подій (а для багатьох із них — наприклад, сонячних затемнень — це означатиме зміну місця видимості). Доведеться перевести на іншу орбіту геостаціонарні супутники. Якщо ми залишимо тривалість доби у «традиційні» 24 години — ми муситимемо переглянути величину такої базової одиниці, як секунда, а разом із нею — всю міжнародну систему мір.
Утім, є один аспект, у якому пришвидшення обертання (тобто збільшення моменту інерції) було б однозначно позитивним. У 70-х роках минулого століття людство почало досить активно зводити припливні гідроелектростанції як «зелену» альтернативу джерелам електрики, що працюють на викопному паливі. Спочатку ця альтернатива справді мала цілком привабливий вигляд, але пізніше фахівці справедливо зауважили, що припливну енергію не можна вважати «відновлюваною»: такі електростанції «відбирають» кінетичну енергію нашої планети та прискорюють її сповільнення відносно природного стану речей, коли її поступово гальмує гравітація Сонця та Місяця без втручання людини. А це може мати дуже сумні наслідки для наших далеких нащадків.
Як уже згадувалося, зменшення швидкості обертання призведе до більшої тривалості дня і ночі, а отже, земна поверхня сильніше нагріватиметься у світлий час і охолоджуватиметься в темний. Коли доба стане довшою приблизно на три години, різниця між денною та нічною температурою навіть у помірних широтах перевищить 50°C, і життя на Землі змушене буде «сховатися» в океани або штучні підземні укриття. Згідно з прогнозами, це станеться приблизно через 600 млн років (принаймні саме стільки пішло на сповільнення Землі з 21-годинної доби до сучасного стану — про це переконливо свідчать археологічні знахідки). Але якщо ми послідовно збільшуватимемо «віднімання» обертального моменту нашої планети, намагаючись за рахунок припливних електростанцій покрити хоча би половину наростальних енергетичних потреб людства, цей солідний часовий інтервал скоротиться на сотню мільйонів років. Чи варто робити такий сумнівний «подарунок» своїм нащадкам, навіть дуже далеким?
Звичайно, пів мільярда років — це теж чимало, за цей час багато що може змінитись і піти не так, як передбачено розрахунками. Крім «понадпланового» збільшення тривалості доби, є ще достатньо загроз існуванню Землі та людської цивілізації. Наведений приклад покликаний зайве продемонструвати, наскільки складною є екосистема планети (й Сонячної системи в цілому) та скільки чинників ми маємо врахувати до того, як здійснимо серйозне втручання в неї. Технологічні можливості людства невпинно зростають, а разом із ними зростає й наша відповідальність за долю світу. Тож перед тим, як «розкручувати» чи «гальмувати» Землю, варто ретельно зважити, чи воно справді нам потрібно і чи не опинимося ми в ситуації чудотворця з оповідання Герберта Веллса.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
