Elég nagy baj lenne, ha fölgyorsulna a Föld forgása

További Ma Is Tanultam Valamit cikkek

A katasztrófafilmek mindig valami szuperlátványos világpusztító fenyegetéssel operálnak: gigantikus meteor, több száz méteres szökőár, Himalája méretű vulkánból kitörő végeláthatatlan lávafolyam. A valóságban azonban sokkal nehezebben megfogható, már-már banális dolgok is filmbe illő, brutális következményekkel járhatnak.

Például valószínűleg kevés embertársunk (megkockáztatható, hogy senki sem) ébred reggelente azzal a kínzó kérdéssel elméjében, hogy vajon mi történne, ha a Föld ki tudja milyen okból hirtelen elkezdene gyorsabban forogni tengelye körül. Szédülnénk? Lerepülnénk róla, mint óvodások az elszabadult körhintáról? Bár gyakorlatilag nullával egyenlő az esély, hogy ez megtörténjen (egy pont megfelelő irányból, megfelelő szögben és sebességgel érkező, kellő méretű aszteroida becsapódása tehetne ilyet esetleg, de ne szaladjunk ennyire előre), az elmetornáztató gondolatkísérlet kedvéért érdemes körbejárni a kérdést.

Mindenek előtt azt kell tisztázni, hogy milyen gyorsan forog Földünk a tengelye körül. Ez azért nem egyszerű kérdés, mert több tényezőt is figyelembe kell venni a megválaszolása során. Azt mindenki tudja (jó esetben), hogy bolygónk nagyjából 24 óra alatt egyet fordul a tengelye körül. Egész pontosan: 23 óra, 56 perc és 4,09053 másodperc alatt. Mivel a Föld kb. gömb alakú (geoid, ugyebár), ez azt jelenti hogy a felszínén egy adott pont sebessége attól függ, hogy hol helyezkedik el a felületen. Leggyorsabban az Egyenlítőn (azaz a forgás tengelyétől legtávolabb) lévő pontok forognak, mivel ugyanannyi idő alatt a legnagyobb utat nekik kell megtenniük. A bolygó két sarkpontja ebben a rendszerben zéró sebességgel forog). Egy egyenlítői országban élő, mondjuk bogotai vagy szingapúri lakos ennek megfelelően 1669 kilométer/óra állandó sebességgel forog, míg mondjuk egy római vagy barcelonai polgár már csak nagyjából 1200 km/órás sebességgel.

Mellékszál, de felvetődhet a kérdés:

miért nem érezzük a forgást, miért nem szédülünk el mindeközben?

A válasz egyszerű: mert velünk együtt forog minden a környezetünkben, így nincs olyan inger, ami a forgás érzetét megjelenítené az agyunk számára. Bizonyos szempontból a felhők mozgása ez alól kivétel, hanyatt fekve az erre érzékenyebbek képesek is kissé elszédülni a lassabban vagy gyorsabban vonuló felhők látványától – attól függetlenül, hogy mozgásuknak nincs közvetlenül köze a Föld forgó mozgásához. Bár nem érezzük, hogy a Földdel együtt forgunk, azonban ha hirtelen megállna a bolygó forgása, azt a fizika törvényszerűségei miatt mindannyian megéreznénk, kábé úgy, mint amikor egy száguldó autóban valaki nyom egy satuféket.

De vissza az eredeti kérdésfeltevéshez!

Mi történne tehát, ha gyorsabban kezdene forogni a Föld? Enyhe gyorsulásnál beletelne kis időbe – akár 1-2 évbe – mire észrevennénk a változást, de már 1-2 km/órás sebességnövekedés is hatással lenne például a tengerek, óceánok vízszintjére. A sarkok felől kis mértékben elmozdulnának a víztömegek az Egyenlítő felé, ezért 5-15 centiméterrel megemelkedne az ottani partvidékeken a tengerszint. Nem vennénk észre, csak közvetve, hogy egyes műholdak működésében zavar állna be. Ilyenek a geostacionárius pályán mozgó műholdak, amik úgymond mindig a Föld egy adott pontja fölött "lebegnek", azaz pozíciójuk állandó, mivel sebességük a Föld forgási sebességéhez van igazítva. Ez utóbbiból adódóan, ha a Föld forgása gyorsulna, akkor ezek a műholdak elmozdulnának kötött helyzetükből, és ez zavart okozna a tőlük függő rendszerekben, legyenek azok civil, tudományos vagy katonai célúak. Ha az adott műhold rendelkezik pozícióváltoztatáshoz szükséges hajtóművekkel és üzemanyaggal, az üzemzavar csak átmeneti lenne, a helyzetváltoztatásra nem képes, kisebb, olcsóbb geostacionárius műholdak viszont gyakorlatilag mennének a kukába. Mindez azonban távolról sem járna katasztrofális eredménnyel, ahhoz jóval nagyobb sebességnövekedés kellene. Nézzük, mire hogyan hatna a nagyobb mértékben gyorsuló forgás!

Mindennek csökkenne a súlya

Igen az öné is, ami persze nem jelenti azt, hogy hirtelen lefogyna, de mindenképp könnyebbnek érezné magát. Ennek oka, hogy a gyorsabb forgással nagyobb centrifugális erő jár, azaz változatlan gravitációs erő mellett megnövekedett, a forgástengelytől sugárirányban kifelé irányuló tehetetlenségi erő hatna ránk. (Egyébként, mindezzel összefüggésben, a Föld eltérő pontjaihoz köthető eltérő forgási sebesség miatt a Föld sarkvidékein járva pár dekával többet mutat a mérleg, mint az Egyenlítőnél.) Ha tehát gyorsabban forog a Föld, akkor csökken a súlyunk. Ebből adódóan létezik egy olyan elméleti forgási sebesség, aminél effektíve elérhetnénk a súlytalanság állapotát: ha a Föld 28 390 km/órás sebességgel pörögne (azaz 17-szer gyorsabban mint jelenleg), akkor egyszerűen lebegnénk a földfelszín felett - ha nem lennénk már ekkor mind halottak (de erről kicsit később).

Állandó jetlaggel küzdenénk

Mivel gyorsabban forogna a Föld, lerövidülnének a nappalok és éjszakák (extrém sebességnövekedés esetén állandó, stroboszkópszerű villódzásban tengődnénk). Ha csak 1-2 km/órával forogna gyorsabban a Föld, akkor egy nap csak pár perccel lenne rövidebb, amit a 24 órás napokhoz szokott cirkadián ritmusunk még nem érezne meg. Azonban ha 100-200 km/órával nőne a forgási sebesség, az már 1-2 órával lerövidítené a nap hosszát, ami bőven kihatna a napi életvitelünkre, úgy, mintha minden egyes nap tavaszi óraátállítás lenne, de nem egy hanem mondjuk két órával.

Valószínűleg igen sokáig tartana, mire alkalmazkodni tudnánk a rövidebb napokhoz, és elképzelhető, hogy sokan nem is lennének képesek erre, ami drámai egészségügyi-szociális-gazdasági következményekkel járna. (Ez a szcenárió persze elsősorban a hirtelen sebességnövekedésre igaz, ha lassabb ütemben, mondjuk évmilliók alatt történne a gyorsulás, a földi élőlények zöme képes lenne alkalmazkodni a változó helyzethez.)

Pusztítóbb viharok jönnének

A Föld forgásának gyorsulásával együtt járna a légkör mozgásának gyorsulása is: az előbbi mértékétől függően válnának szélsőségesebbé az időjárási minták. Elsősorban a szelek, viharok erősödnének, gyorsabban örvénylenének a trópusi viharok, több energia szabadulna fel a hurrikánok, tájfunok útjában. Mindez az eleve gyorsabban forgó Egyenlítő mentén lenne a legpusztítóbb hatással.

Víz alá kerülnének az egyenlítői régiók

A fentebb már említett vízszintemelkedés drámaibb mértéket öltene ha sokkal jobban gyorsulna a Föld forgása. Nehéz megbecsülni, de 100-200 km/órás sebességnövekedés esetén már akár 10-20 méterrel megnőne a tengerszint az Egyenlítő körül, míg ha mondjuk a jelenleginél kétszer gyorsabban kezdene forogni a Föld, az katasztrofális eredménnyel járna: a legmagasabb hegycsúcsok kivételével minden víz alá kerülne az egyenlítői térségekben (miközben a sarkok felé haladva egyre jobban csökkenne a tengerek, óceánok vízszintje, rengeteg parti terület kerülne teljesen szárazra).

Járulékos hatásként, a gravitáció ellen ható, növekvő centrifugális erő miatt a víz könnyebben párologna, így az Egyenlítő körül jóval nagyobb lenne a levegő páratartalma, sűrűbb a felhőzet és gyakorlatilag folyamatosan esne az eső. Ha pedig 10-20-szor gyorsabban forogna a Föld, akkor előbb-utóbb fordított "eső" "esne": az Egyenlítő körül kialakuló súlytalansági állapot miatt a vízcseppek a felszíntől az ég felé mozognának. Ennek a természeti csodának valószínűleg már elég kevesen lennének szemtanúi: az egyenlítői folyók, tengerek vizének légkörbe kerülése valószínűleg teljesen élhetetlenné tenné ezeket a térségeket.

Megszaporodnának a földrengések

Tartósan magas, 30-40 ezer km/órás forgási sebesség már hatással lenne a Föld alakjára, a földkéreg lemezeire is. A tektonikai lemezek egyre gyorsabban az Egyenlítő felé kezdenének vándorolni, a sarkoknál kissé ellaposodna, míg az egyenlítőnél terebélyesedne a Föld. Mindez gyakori és pusztító földrengések kíséretében történne, és feltehetően a végét is jelentené a földi élet nagy részének.

Kozmikus karambol

A fentiek persze igazából puszta – még ha nem is teljesen Földtől elrugaszkodott – spekulációk. Ez azonban nem jelenti azt, hogy kozmikus kontextusban ne következhetne be hasonló esemény, akár a Föld esetében is. Sőt:

a tudósok szerint a Földdel történt is már hasonló drámai sebességváltozás, igaz, ellentétes irányban.

A jelenlegi legelfogadottabb tudományos álláspont szerint a Hold úgy keletkezett, hogy 4,4 milliárd évvel ezelőtt egy Mars-méretű bolygó a fiatal Földnek ütközött, és a becsapódás a két égitest anyagának egy részét az űrbe lökte, amiből később a Hold formálódott. Az ütközés előtt a Föld sokkal gyorsabban pörgött mint most, mindössze 4 óra alatt téve egy kört tengelye körül – tehát az ütközés következtében nagy mértékben lassult a forgása. Hasonló változás ellentétes előjellel is bekövetkezhet, csak remélni tudjuk, hogy nem a következő pár millió évben.

A tudósok szerint egyébként jelenleg nincs olyan ismert erőhatás, ami gyorsítaná a Föld forgását. A Hold gravitációs vonzása épp ellenkezőleg hat: tízmillió év alatt 6,11 km/órával lassítja bolygónk forgást. Ahhoz, hogy hirtelen felgyorsuljon a Föld forgása, a 4,4 milliárd évvel ezelőttihez hasonló kozmikus ütközésre lenne szükség: egy megfelelően lapos szögben, a forgástengelyre merőleges, Föld forgási irányával megegyező irányban becsapódó kisbolygó adhatna kellő lendületet, valahogy úgy, mint két összeütköző biliárdgolyó esetében. Kár, hogy egy ilyen ütközés során felszabaduló energiák újra olvadt tűztengerré változtatnák a Föld szilárd kérgét, olyan gyorsan, hogy még a #mindmeghalunk hashtag bepötyögésére se nagyon lenne idő.

Felhasznált források:

(Borítókép: NASA/JPL-Caltech)