Może zabrzmieć to jak scenariusz filmu katastroficznego, ale warto taki scenariusz rozważyć. Co by się stało, gdyby ruch obrotowy Ziemi nie istniał? Czy nasza planeta może się zatrzymać?
W filmie „Dzień, w którym zatrzymała się Ziemia” (oryginał z 1951 r. i remake z 2008 r.), pozaziemska istota o imieniu Klaatu i jego robotyczny towarzysz Gort zatrzymują jednocześnie prawie całą elektronikę na Ziemi, wykorzystując swoją zaawansowaną technologię. Samochody, fabryki, telewizory i inne urządzenia przestają działać, a planeta „zatrzymuje się”, życie zwalnia.
Ale co by było, gdyby film rozumiał swój tytuł bardziej dosłownie? Wyobraźmy sobie kosmitę z jeszcze potężniejszym narzędziem, takim, które faktycznie mogłoby zatrzymać ruch obrotowy naszej planety. Co by się wtedy stało? Możemy nie zdawać sobie z tego sprawy, ale ruch obrotowy naszej planety leży u podstaw niektórych z najbardziej podstawowych procesów. Prawdopodobnie nie byłoby nas tutaj, gdyby Ziemia była nieruchomą planetą.
(Don’t) stop me now
Gdyby Ziemia przestała się kręcić w jednym momencie, byłoby to niezwykle katastrofalne w skutkach dla znacznej części jej powierzchni. Choć tego nie czujemy, wszyscy poruszamy się razem z planetą podczas jej obrotu – na równiku prędkość ta wynosi ok. 1600 km/h.
Nagłe zatrzymanie planety doprowadziłoby do katastrofalnego wyrzucenia wszystkiego na wschód. Można wyobrazić sobie ludzi, domy, drzewa, głazy i inne obiekty, które są wystrzeliwane na boki z prędkością setek km na godzinę. W następstwie tego wiatr o dużej prędkości, wciąż obracający się prawie tak szybko jak planeta, oczyściłby powierzchnię.
Jeśli zahamowanie planety następowałoby stopniowo, efekty nadal byłyby dramatyczne, ale rozłożyłyby się na dłuższy odcinek czasu. Pierwszą rzeczą, jaką moglibyśmy zauważyć, byłoby to, że Słońce nie przesuwałoby się już po niebie w ciągu dnia. Pozorny ruch Słońca pochodzi z ruchu obrotowego Ziemi, więc gdyby planeta była nieruchoma, jeden dzień trwałby pół roku.
Bez 24-godzinnych dni, do których jesteśmy przyzwyczajeni, biologiczne rytmy okołodobowe zostałyby całkowicie rozregulowane. Rytmiczne procesy komórkowe, które mówią naszym ciałom, kiedy mają spać, a kiedy się obudzić, zależą częściowo od regularnych zmian w dystrybucji światła słonecznego. Wiele stworzeń na Ziemi – od pszczół po drzewa – polega na rytmach okołodobowych. Zmiana tych cykli mogłaby zakłócić normalne wzorce zachowań. To byłoby bezpośrednim zagrożeniem dla ich życia.
Również wzorce atmosferyczne są związane z ruchem obrotowym planety. Gdyby Ziemia przestała się obracać, znacznie zmieniłoby to sposób, w jaki poruszają się prądy powietrzne. Wzorce wiatru, które widzimy dzisiaj, odgrywają znaczącą rolę w kształtowaniu opadów i temperatur na całym świecie. Jakiekolwiek zmiany w prądach powietrza mogłyby spowodować, że np. pustynie pojawiłyby się tam, gdzie obecnie są lasy, lub zamarznięta tundra stałaby się zdatna do zamieszkania.
Już teraz obserwujemy coś podobnego, choć na znacznie mniejszą skalę, ponieważ zmiany klimatyczne zmieniają globalne wzorce pogodowe. Rezultaty mogą być katastrofalne dla organizmów, które zależą od określonych środowisk.
Brak ruchu wirowego Ziemi oznaczałaby również koniec huraganów. Te potężne, wirujące burze powstają dzięki efektowi Coriolisa, który wynika z ruchu obrotowego planety. Wiatry wciągane do obszaru niskiego ciśnienia rosnącej burzy są obracane w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej, w wyniku czego powstają spiralne linie i centralne oko, które definiują huragan. Proces ten jest jednym z powodów, dla których huragany mogą być tak ogromne. Bez ruchu wirowego nie byłoby niszczycielskich huraganów – zawsze to jakiś plus.
Ale zatrzymanie planety prawdopodobnie oznaczałoby również koniec naszego pola magnetycznego. Choć naukowcy wciąż nie znają dokładnych mechanizmów, uważa się, że pole magnetyczne jest tworzone przez ruchy płynnego metalowego jądra Ziemi. Naukowcy nazywają to dynamem magnetohydrodynamicznym, a efektem końcowym jest sieć niewidzialnych linii pola magnetycznego biegnących łukiem wokół planety. Skutki utraty tego pola byłyby o wiele gorsze niż tylko brak możliwości nawigowania za pomocą kompasu. Ziemskie pole magnetyczne chroni nas m.in. przed promieniami kosmicznymi i burzami elektromagnetycznymi ze Słońca. Jest to zdecydowanie coś, bez czego nie przetrwalibyśmy ani minuty.
Brak ruchu to synonim śmierci
O ile nam wiadomo, nie istnieją planety, które w ogóle się nie obracają. Procesy formowania się planet i innych ciał niebieskich w naturalny sposób prowadzą do rotacji, co oznacza, że wszystkie światy obracają się od samego początku. Istnieją jednak planety, które wydają się nie obracać, co astronomowie określają mianem obrotu synchronicznego.
Są to światy, które przez cały czas są zwrócone tą samą stroną do swojej gwiazdy, co skutkuje stałym dniem po jednej stronie i ciągłą nocą po drugiej. Oddziaływania grawitacyjne pomiędzy planetami a ich gwiazdami mogą stopniowo spowalniać tempo rotacji planety, aż do momentu, gdy będzie ono dokładnie odpowiadało jej okresowi orbitalnemu.
Księżyc jest dobrym przykładem obrotu synchronicznego. Widzimy tylko jedną stronę Srebrnego Globu, bez względu na to, w którym miejscu na niebie się znajduje i w jakiej jest fazie, ponieważ jest on połączony z Ziemią. Taka sama sytuacja prawdopodobnie występuje na wielu egzoplanetach, szczególnie tych położonych blisko swoich gwiazd, gdzie przyciąganie grawitacyjne jest silniejsze.
Choć planety te mogą wydawać się ekstremalnymi miejscami – z jednej strony zamarznięte, z drugiej upieczone – niektórzy naukowcy sugerują, że życie może wciąż znaleźć tam schronienie. Niektórzy astronomowie uważają, że życie pozaziemskie może ukrywać się w strefie zmierzchu planet z obrotem synchronicznym, – w pobliżu miejsca, gdzie dzień przechodzi w noc. Inni teoretyzują, że cyrkulacja atmosferyczna może utrzymywać umiarkowaną temperaturę na niektórych planetach tego typu, jeśli wystarczająco dużo ciepła zostanie efektywnie rozprowadzone po planecie.
Ziemia prawdopodobnie nigdy nie znajdzie się w takiej pozycji względem Słońca – jesteśmy zbyt daleko, by to się stało. I chociaż obrót naszej planety spowalnia się coraz bardziej – dzień wydłuża się o około 1,7 milisekundy w każdym stuleciu – nasza planeta nigdy nie powinna przestać się całkowicie obracać.
