24. března 2018 6:58 Lidovky.cz > Relax > Věda

Zeptali jsme se vědců: Co by se stalo, kdyby se snížila rychlost otáčení Země?

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 3Diskuse
Země | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Země | foto: Shutterstock

V prvé řadě je důležité zamyslet se nad tím, co všechno je na otáčení Země závislé. Ačkoliv se to z běžného lidského pohledu nezdá, rotace planety má vliv i na běžné povrchové podmínky. Na otázku odpověděl Mgr. Ondřej Krýza, Ústav petrologie a strukturní geologie Přírodovědecké fakulty UK.

Pokud hovoříme o Zemi v širším smyslu, pak se nejedná pouze o „pevné“ těleso (geoid), ale zároveň i vodní a atmosférický obal, ionosféru, termosféru a v nejvzdálenějších oblastech i magnetosféru Země (Van Allenovy radiační pásy, vnější magnetické pole a magnetický chvost). Samotný interiér planety je velmi heterogenní a vnitřní struktura Země také neodpovídá zcela pevné formě hmoty.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

Kupříkladu vnitřní železo-niklové jádro, které je pevné, obklopuje vnější kapalné jádro. To vlivem setrvačných sil - podmíněných právě rotací Země - proudí mezi zemským pláštěm a vnitřní pevnou částí jádra. Zemský plášť představuje výrazně pevnější prostředí, které se v geologickém čase chová spíše plasticky než pevně, a podléhá toku řízenému teplem přenášeného ze zemského jádra a generovaného střižnou deformací, radioaktivním rozpadem prvků, kompresí a dekompresí, hustotou a chemickým složením.

Každá část pláště se radiálně od středu planety liší teplotou, viskozitou a tlakem, které mají vliv na celkovou dynamiku přenosu hmoty (konvekčními proudy) v řádech milionů let. Nejsvrchnější část Země tvoří pevné litosférické desky, které se pohybují po vysoce plastické astenosféře. Všechny tyto pohyby jsou spojeny s přenosem tepla napříč zemským tělesem a schopností materiálu měnit své rozložení napříč Zemí.

Pokud by skutečně došlo k zastavení nebo prudkému zpomalení rotace, pak lze následky rozdělit do dvou skupin: za prvé procesy, které jsou spojeny přímo s decelerací rotace planety a za druhé procesy spojené s dlouhodobým přizpůsobením nové rychlosti rotace. První skupina by pravděpodobně vykazovala velmi chaotické chování proudící, vysoce plastické a kapalné složky hmoty v Zemi, neboť by došlo k prudkému zmenšení setrvačných sil mezi různě se pohybujícími vrstvami materiálu.

Proudící kapalná složka jádra by například mohla přejít do významně turbulentního pohybu a způsobit rozpad či prudkou reorganizaci magnetického pole Země, jehož tvar a intenzita jsou přímo závislé na proudění materiálu vnějšího jádra vůči vnitřnímu jádru (prudká změna či ztráta magnetického pole by byla smrtelná pro velké množství organizmů). Tato změna v proudění by také sehrála významnou roli při přenosu tepla mezi jádrem a pláštěm, takže by mohlo dojít ke změně konvektivního proudění v zemském plášti (ačkoliv v mnohem širším časovém období než v případě pohybů v tekutém jádře).

Pokud se na okamžik vzdálíme od vnitřních partií Země, pak rovněž „povrchové’“ změny by byly velmi markantní. Např. proudění vody v oceánech či atmosférické proudění by podlehly velmi rychlým a chaotickým změnám. Vlivem setrvačnosti by pravděpodobně došlo k významnému vzedmutí hladiny oceánů a ke snaze přizpůsobit se nové rychlosti rotace. Tento jev by bezpochyby měl katastrofální důsledky pro lidskou civilizaci, stejně jako prudké změny počasí vlivem rozpadu atmosférických proudů (v případě zpomalení rotace např. dojde ke snížení vlivu Coriolisovy síly a k rozpadu velkých cyklón a anticyklón).

Procesy druhé skupiny by pravděpodobně operovaly na mnohem větší časové škále. Jednalo by se o změnu dynamiky deskové tektoniky vlivem odlišného proudění materiálu a přenosu tepla v zemském plášti, což by mělo v zásadě vliv na zpomalení/zrychlení pohybu litosférických desek, popřípadě na úplném zastavení pohybu. Nezanedbatelný může být rovněž vliv na dynamiku soustavy Země-Měsíc. Země a Měsíc se nacházejí ve stavu tzv. vázané rotace, kdy vlivem slapových sil postupně došlo k synchronizaci rotace Země a Měsíce (proto je možné spatřit vždy jen přivrácenou stranu M.).

Změna rotace Země by tedy patrně vedla k narušení této vazby a z toho vyplývajícím důsledkům na příliv a odliv, úpravu parametrů oběžné eliptické dráhy Měsíce a rovněž na slapové působení Měsíce na rozložení lehkých a těžkých hmot v zemském plášti, které není homogenní a hraje roli jak z hlediska přenosu tepla, lokálních variací gravitačního pole nebo má vliv zpětně na moment setrvačnosti Země. Podobně lze uvažovat i ve vztahu k oběžné dráze Země kolem Slunce.

V neposlední řadě by docházelo ke změně dotace povrchu Země sluneční energií v různých zeměpisných šířkách a v případě zastavené rotace dokonce i v zeměpisných délkách. Sekundární vliv distribuce tepla v atmosféře a oceánech by opět vedl ke změnám proudění a zcela novému schématu počasí. Země je velmi komplexní systém a lze vidět, že změna takového významu jako prudké zpomalení rotace má dalekosáhlé důsledky jak pro vývoj civilizace, tak pro samotnou planetu.

Prirodovedci.cz
  • 3Diskuse