Știm că Pământul se învârte în jurul propriei sale axe. Atunci când e noapte în locul de pe planetă în care ne află, Soarele este de cealaltă parte a planetei. O rotație completă durează 23,934 ore. Dar de se învârte? De ce nu stă nemișcat? Ține de modul în care structurile cosmice se formează, fie că este vorba despre galaxii ori sisteme solare.

Înainte de a vă invita să citiți articolul, vă recomandăm lectura unmătoarelor articole, care explică cum a evoluat universul. Înțelegând povestea nașterii și evoluției universului, explicațiile de mai jos vor fi mult mai ușor de înțeles.


Recomandări:
1) Formarea și evoluția structurii universului. (1) Galaxiile
2) Formarea și evoluția structurii universului. (2) Roiurile de galaxii, vidurile și filamentele galactice
3) Formarea și evoluția structurii universului. (3) Istoria evoluției universului, pe scurt
4) Scurtă istorie a începuturilor universului nostru...

Textul de mai jos, din ghilimele, este, în fapt, scris de unul dintre cei mai valoroși contributori pe secțiunea Q&A a site-ului. Oferim integral răspunsul acestuia, cu unele mici modificări, completări ale noastre, după care o să venim cu unele adăugiri.

 

 



„Înainte de formarea planetelor, în locul lor exista un amestec de gaz, praf și roci de diferite dimensiuni. Prin ciocniri (în bună parte plastice), aceste particule s-au unit gravitațional. Fenomenul se numește „acreție”. Temperaturile din sistemul solar au făcut ca cele patru planete interioare să fie formate predominant din rocă, iar cele patru exterioare predominant din gaz.

Particulele din praful inițial aveau diverse orbite în jurul Soarelui. Cu cît o particulă era mai aproape de Soare, cu atît viteza ei pe orbită era mai mare (atît viteza liniară, cît și cea unghiulară), dar orbitele nu erau perfect circulare, deci se mai și intersectau. Asta înseamnă că aglomerarea de particule care avea să devină planeta Pămînt era bombardată din diferite direcții cu particule care aveau diferite viteze. La fiecare ciocnire momentul cinetic (rotația) Pămîntului se mai schimba un pic.

Contracția norului molecular (complex gigantic de formare a stelelor alcătuit în principal din hidrogen molecular, H2, un gaz care nu emite nicio lumină la temperaturile scăzute observate în norii moleculari) se datorează propriei gravitați a particulelor din acel nor. Există și o forță opusă, de destindere din cauza presiunii gazului, dar gravitația învinge. Particulele din exteriorul zonei de densitate crescută sînt atrase și ele gravitațional și cad în acea zonă. Astfel aglomerarea moleculară crește în masă (și în temperatură) și înghite materia din jur, cu excepția particulelor care au suficientă viteză laterală pentru a rămîne pe orbite. Așa se face că în sistemul nostru solar Soarele conține practic întreaga masă, iar planetele și celelalte corpuri reprezintă doar circa 0,14% din masa sistemului solar.

Pînă azi, dat fiind numărul imens de revoluții ale planetelor în jurul Soarelui, fiecare planetă și-a curățat foarte bine vecinătatea orbitală de particule care mai rămăseseră, astfel acum mai există doar resturi infime. Fac excepție asteroizii, cometele și alte obiecte care nu au devenit planete sau sateliți.

Din același nor molecular se formează și stelele și planetele. De fapt distincția dintre stea și planetă e parțial convențională; există corpuri cerești cu proprietăți intermediare, pe care cu greu le poți clasifica (diverse tipuri de pitice cenușii). Există sisteme compuse din două sau mai multe stele și s-ar putea să existe și sisteme compuse numai din planete.

Steaua fură aproape toată materia pentru că aproape toată materia norului molecular are viteze laterale prea mici ca să orbiteze și deci să nu cadă în protostea. Pare surprinzător că planetele au viteze atît de mari, dar ele au viteze mari tocmai pentru că se compun din materia care reprezenta excepția în norul molecular, particulele cu viteze foarte mari. Materia cu viteze mai mici a contribuit la formarea stelei centrale.

Se pare că Luna s-a format în urma unei ciocniri cu un corp foarte mare. Dacă e adevărat, atunci cu siguranță acea ciocnire a produs o schimbare majoră în rotația Pămîntului, atît în viteza de rotație, cît și în orientarea axei.

Sub influența Lunii și a Soarelui, forțele mareice au micșorat tot timpul viteza de rotație a Pămîntului. Perioada de rotație se poate măsura cu mare precizie și putem constata că există în ușoară încetinire de la an la an. Unele cutremure pot avea însă efectul invers, de ușoară accelerare a rotației, din cauză că reașezarea unor mase mari din scoarța planetei modifică momentul de inerție (ca la pirueta unei balerine care își strînge brațele lîngă corp și astfel crește viteza de rotație).

Orientarea axelor de rotație ale planetelor din sistemul solar e neregulată. Sensurile și vitezele de rotație ale planetelor sînt și ele diferite. Asta înseamnă că rotația se datorează proceselor de ciocnire (întîmplătoare, din cauză că distribuția prafului era neomogenă) prin care s-au format planetele și nu vreunui mecanism de autoreglare. Prin contrast, de exemplu, vitezele de deplasare pe orbită sînt date strict de distanțele pînă la Soare și nu depind de procesul prin care s-au format planetele sau de alte lucruri (nu contează masa planetei, volumul, forma, sateliții, rotația, existența atmosferei etc).

Ne putem imagina că sistemul solar arăta inițial oarecum ca Saturn cu sistemul lui de inele. Probabil diferența este că inelele lui Saturn au ajuns la un echilibru dinamic foarte bun, care face ca forma inelelor să fie foarte stabilă în timp și să nu mai aibă loc decît foarte puține ciocniri între rocile componente. Dacă sistemul de inele ar fi perturbat mai des (de comete etc.), probabil inelele s-ar transforma în sateliți, prin acreție.

În concluzie rotația Pămîntului e dată de: neomogenitățile din distribuția inițială a prafului din sistemul solar, ciocniri, efecte mareice cauzate de Lună și Soare și alte efecte mai mici.


Așadar Pământul încetinește ușor în mișcare sa în jurul propriei axe. Cu cât? Cu 1,78 milisecunde la o sută de ani. Poate că încetinirea nu este impresionantă, dar pentru cercetători este important să știe acest lucru cu precizie, fiind astfel capabili să calibreze sateliții din orbita terestră.


Rotația Lunii în jurul Pământului

Mișcarea Lunii în jurul Pământului are o caracteristică foarte interesantă: Luna se rotește în jurul propriei axe cu aceeași viteză cu care orbitează Terra. Adică Luna are nevoie de 27 de zile pentru o rotație completă în jurul axei sale și tot de 27 de zile pentru o rotație în jurul planetei noastre. Acesta este motivul pentru care Luna are o față nevăzută. Dacă vă uitați la Lună, cu sau fără un telescop, puteți vedea că ce vă oferă Luna este practic aceeași imagine, aceeași față.

 

 

 

De ce ne arată Luna aceeași față? În timp, câmpul gravitaţional al Pământului a încetinit treptat viteza de rotaţie a Lunii până când perioada sa orbitală şi viteza ei de rotaţie s-au stabilizat ceea ce a făcut ca Luna să ne arate mereu aceeaşi faţă.  Citiți mai multe pe acest subiect aici: De ce Luna ne arată mereu aceeași față?


Luna nu este singurul satelit natural care este astfel sincronizat cu  planeta-mamă. Iată mai jos cum satelitul natural Charon modifică mișcarea planetei pitice Pluto.


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!