Koliko se brzo Zemlja stvarno kreće ?

Stanovnike našeg planeta vjerojatno bi bilo vrlo lako uvjeriti da Zemlja stoji potpuno mirno i da se uopće ne kreće. To je zbog činjenice da mi Zemljani u stvarnosti ne osjećamo kretanje u svojoj okolini. Čvrsto nogama na Zemlji nama se ne čini da se pomičemo. No, dovoljan je samo jedan pogled u smjeru neba i brzo bi uvidjeli da smo u krivu: oblaci su najjednostavniji i najelegantniji dokaz Zemljinog kontinuiranog kretanja.

Čak su i neki od najstarijih astronoma bili uvjereni da živimo u geocentričnom svemiru, što bi značilo da je Zemlja u središtu svega. Njihova tvrdnja da se Sunce u stvari okreće oko Zemlje bila je gotovo opće prihvaćena ideja. Izlasci i zalasci Sunca smatrani su izravnom posljedicom kretanja Sunca, a ne Zemlje. No već i tada su postojale određene stvari koje nisu bile u skladu sa tom vizijom, a kao primjer možemo izdvojiti nepravilno gibanje određenih planeta. Ponekad bi se oni udaljili od Zemlje da bi se nakon nekog vremena vratili i nastavili svoje kretanje prema naprijed. Ovo tadašnjim astronomima nije bilo jednostavno objasniti.

Danas se ova vrsta gibanja naziva retrogradnim kretanjem i događa se u trenucima kada Zemlja “uhvati” drugi planet u svojoj orbiti.

Primjerice, Mars kruži svojom orbitom više udaljen od Sunca nego Zemlja. U jednom trenutku Zemlja dolazi blizu Marsove orbite i u tom se trenu Mars pomiče unatrag. Nakon što Zemlja u svom kretanju prijeđe Mars, on se vrati natrag u svoj položaj.

Još jedan dokaz koji je podupirao tvrdnju o Suncu kao centru potječe od tzv. paralakse, promjene položaja zvijezda i nebeskih iz različitih smjerova.

Kako bi vam najjednostavnije objasnili paralaksu, držite kažiprst potpuno ispružene ruke ravno ispred svog lica. Pogledajte ga samo s lijevim okom, zatvarajući desno oko. Zatim zatvorite lijevo oko i pogledajte prst desnim okom. Pozicija prsta se promijenila. To je zato što vaše lijevo i vaše desno oko gleda isti prst iz drugačijih kutova.

Isto se događa i na Zemlji kada gledamo zvijezde. Potrebno je oko 365 dana da naš planet obiđe Sunce. Ako pogledamo neku zvijezdu (koja se nalazi relativno blizu nas) u različitim godišnjim dobima, recimo ljeti i zimi, primjetit ćemo da se njezin vidljivi položaj na nebu mijenja. Razlog tomu je što se mi nalazimo na različitim točkama naše orbite kroz ta dva doba. Dakle, Zemlja je ta koja se kreće. Uz malo jednostavne matematike, paralaksom možemo izračunati i udaljenost do te iste zvijezde.

Koliko brzo se Zemlja vrti?

Zemljina vrtnja je konstantna, ali brzina kretanja planeta ipak ovisi o geografskoj širini na kojoj se nalazite. Opseg ekvatora (prostor gdje je Zemlja najšira) je oko 24.898 milja (40.070 kilometara), prema NASA-i. Ako jedan dan ima 24 sata, opseg ćemo dijeliti duljinom dana. Izračunavanjem dobijamo brzinu vrtnje na ekvatoru u iznosu od 1.037 m / ph ili 1.670 km / h.

No nećete se kretati tom brzinom ako se nalazite u nekoj drugoj geografskoj širini. Ako pomaknemo svoje stajalište na područje od 45 stupnjeva zemljopisne širine (bilo sjeverne ili južne širine), brzinu ćemo morati izračunati pomoću trigonometrijske funkcije tj. kosinusa te zemljopisne širine.  Kosinus od 45 je 0,707, pa je brzina vrtnje na 45 stupnjeva otprilike 0,707 x 1037 = 733 mph (1,180 km / h).

Ta će se brzina smanjivati pomicanjem u smjeru sjevera ili juga sve dok ne stignete do Sjevernog ili južnog pola. Tamo ćete se iznenaditi koliko dugo vremena treba za vrtnju (jer je tu najsporija) – čitav dan. Ove razlike u brzinama na određenim mjestima na planetu, pokazale su se kao prednost svemirskim agencijama i njihovom slanju raketa u Svemir.

Naime, kod slanja ljudi na Međunarodnu svemirsku postaju, najidealna lokacija je svakako ona najbliža ekvatoru. Zbog toga sve teretne misije na Međunarodnoj svemirskoj postaji kreću iz Floride, SAD. Na taj način se rakete kod lansiranja kreću u istom smjeru kao Zemlja, i tako dobivaju na brzini kako bi što lakše poletjele u nebo.

Koliko brzo onda Zemlja kruži oko sunca?

Zemljina vrtnja oko svoje osi, naravno, nije jedino kretanje u svemiru. Naša orbitalna brzina, kojom se Zemlja kreće oko Sunca je oko 67.000 km / h (107.000 km / h), po Cornellu i izračunava se geometrijski.

Prvo, moramo otkriti koliku udaljenost Zemlja prelazi. Znamo da joj treba 365 dana da obiđe Sunce. Orbita po kojoj se kreće je eliptična, ali mi ćemo reći da je kružna, kako bi pojednostavili ovaj geometrijski zračun. Dakle, Zemljina orbita je opseg kruga. Udaljenost od Zemlje do Sunca – što se inače zove astronomska jedinica – iznosi 92.955.807 milja (149.597.870 kilometara).To je polumjer (r). Opseg kruga je jednak 2 x π x r. Tako dolazimo do podatka da je Zemlja putovala oko 584 milijuna milja (940 milijuna km) tijekom razdoblja od jedne godine. S obzirom da je brzina jednaka udaljenosti putovanja tijekom vremena (v=s x t), Zemljina brzina se izračunava dijeljenjem 584 milijuna kilometara (940 milijuna km) sa 365,25 dana i podjelom tog rezultata sa 24 sata kako bi dobili mjerne  jedinice.

Zaključak: sveukupno Zemlja putuje oko 1,6 milijuna milja (2,6 milijuna km) ili 66,627 km / h (107,226 km / h) na dan.

Što ako se Zemlja prestane vrtjeti?

Stvarno ne postoji nikakva šansa da budemo izbačeni u svemir, jer je gravitacija Zemlje iznimno jaka u usporedbi s njenim gibanjem (Ovo potonje gibanje se naziva centripetalno ubrzanje.)

Na svojoj najjačoj točki, koja se nalazi na ekvatoru, centripetalno ubrzanje se suprotstavlja Zemljinoj gravitaciji sa brojkom od samo 0,3 posto. Tako mala promjena gravitacije ne može se fizički osjetiti, ali će vaša težina svakako biti manja na ekvatoru nego na polovima.

NASA je detaljno proučila zemljino kretanje i vrtnju i objavila da je vjerojatnost da se Zemlja zaustavi i prestane vrtjeti oko svoje osi “praktički nula”, i to za razdoblje od sljedećih nekoliko milijardi godina.

Teoretski, međutim, ako bi se Zemlja jednom i zaustavila, posljedice bi bile strašne. Atmosfera bi se i dalje nastavila kretati prema izvornoj brzini Zemljine rotacije. To znači da bi sve nestalo sa lica Zemlje, uključujući ljude, zgrade, pa čak i stabla, tlo i stijene.

Što ako bi proces bio postupniji i Zemlja bi dulje usporavala svoju vrtnju?

Ovo je mnogo vjerojatniji scenarij tijekom milijarde godina, jer su i Sunce i Mjesec vezani uz Zemljinu vrtnju. To bi pružilo više mogućnosti i vremena da se ljudi, životinje i biljke prilagode toj iznenadnoj promjeni. Prema zakonima fizike, najsporije što bi se Zemlja mogla vrtjeti je jedan okretaj svakih 365 dana. Taj se pojam opisuje kao “Sunčeva sinkronizacija” i zapravo laički kaže da bi jedna strana našeg planeta uvijek bila okrenuta prema Suncu, dok bi druga bila cijelo vrijeme okrenuta od Sunca.

 

Možda niste znali!  Mjesec kojeg mi gledamo svake večeri već je sinkroniziran sa Zemljom, tako da je prema nama uvijek okrenuta ista strana Mjeseca, dok je druga strana nasuprot nama.

No, ponovno da se vratimo na scenarij prestanka vrtnje: sigurno bi se pojavili neki drugi čudni učinci.

  • Prvo, magnetsko polje bi vjerojatno nestalo,  jer se smatra da ga djelomično stvara vrtnja.
  • Izgubili bi prelijepe šarene aurore, a Van Allen radijacijski pojasevi oko Zemlje vjerojatno bi nestali. Tada bi Zemlja bila neobranjena od jakog Sunca.
  • Svaki put kada bi Sunce izbacilo masu nabijenih čestica prema Zemlji, to bi pogodilo površinu i i uzrokovalo veliko zračenje. Prestanak vrtnje bi bio značajan biološki rizik.

slika: pixabay

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.

scroll to top