Ruch obrotowy Ziemi

Aby lepiej zrozumieć, jakie są konsekwencje ruchu obrotowego Ziemi dla budowy naszej planety, rozkładu lądów i oceanów oraz panujących na niej warunków życia, warto zastanowić się, co stałoby się, gdyby Ziemia przestała wirować wokół własnej osi, ale zachowała niezmieniony kąt nachylenia osi do płaszczyzny swej orbity oraz kontynuowała ruch obiegowy wokół Słońca. Zagadnienia te są od wielu lat przedmiotem zainteresowania badaczy, którzy wykorzystując nowoczesne techniki cyfrowe, tworzą zróżnicowane modele i symulacje. Jednym z nich jest dr Witold Frączek, geograf zajmujący się między innymi modelowaniem procesów przyrodniczych z wykorzystaniem technik GIS. Posłuchajcie, co wynika z przeprowadzonych przez niego symulacji.

Twierdzi on, że wbrew pozorom postawione na wstępie pytanie „Co stałoby się, gdyby Ziemia przestała wirować wokół własnej osi” nie jest całkowicie absurdalne, Ziemia zwalnia już bowiem od setek milionów lat. Proces ten zachodzi prawdopodobnie wskutek istnienia pływów morskich ukierunkowanych przeciwnie do kierunku obrotu Ziemi i trwa od 3 do 4 miliardów lat, od kiedy na Ziemi pojawiły się oceany.

Uczonym do tej pory nie udało się odkryć siły, która rekompensowałaby to spowolnienie. W dodatku niektórzy z nich sugerują, że w dewonie, epoce geologicznej, która trwała od 360 do 410 milionów lat temu, Ziemia wykonywała około 400 obrotów wokół własnej osi w trakcie jednego cyklu obiegu wokół Słońca. Tym samym ziemska doba musiała być około 10% krótsza niż obecnie. Jeśli założymy, że spowalnianie prędkości obrotu wokół ziemskiej osi będzie postępować w tym tempie, to w bardzo, bardzo odległej przyszłości doba ulegnie wydłużeniu i będzie odpowiadać cyklowi obiegu Ziemi wokół Słońca, czyli będzie trwała rok.

W tych warunkach na skierowanej ku Słońcu półkuli przez 6 miesięcy panowałby upalny dzień, podczas gdy przeciwległa półkula pogrążyłaby się na pół roku w ciemności i przenikliwym zimnie. Konsekwencją byłyby bez wątpienia katastrofalne zmiany klimatu mające wpływ na wszystkie organizmy żywe zamieszkujące naszą planetę.

Jak wiemy, Ziemia ma kształt elipsoidalny, ponieważ w wyniku trwającego od początku istnienia planety ruchu wirowego, pod wpływem siły odśrodkowej, nastąpiło jej spłaszczenie na biegunach. Siła ta jest proporcjonalna do prędkości liniowej i największą wartość osiąga na równiku, a najmniejszą na biegunach. Wyeliminowanie siły odśrodkowej będące konsekwencją spadku prędkości ruchu obrotowego spowodowałoby, że Ziemia zaczęłaby tracić charakterystyczny dla wszystkich planet kształt elipsoidalny, zbliżając się do kształtu kuli. Proces ten wg szacunków mógłby trwać nawet 10 tysięcy lat. Towarzyszyłaby mu zapewne silna aktywność sejsmiczna wywołująca katastrofalne trzęsienia ziemi.

W znanej nam rzeczywistości rozmieszczenie mórz jest wypadkową działania siły grawitacji i siły odśrodkowej. To wskutek ich działania poziom światowego oceanu ustalił się zgodnie ze stanem równowagi pomiędzy tymi siłami.

Gdyby jednak Ziemia zwolniła w swoim ruchu obrotowym aż do pełnego zatrzymania, siła odśrodkowa przestałaby oddziaływać na rozmieszczenie wód światowego oceanu. Ich zasięg uzależniony byłby niemal wyłącznie od siły grawitacji. Co wtedy się stanie? Masy wód oceanicznych dążąc do zachowania stanu równowagi, przepływać będą stopniowo z niskich szerokości geograficznych w rejony, gdzie siła przyciągania ziemskiego jest największa, czyli w kierunku obu biegunów. Spowoduje to zalanie nizin Syberii, północnej Rosji i Kanady. Europę przykryje morze, z którego wyłonią się jako wyspy partie szczytowe Alp, Pirenejów, południowej części Apeninów i Gór Dynarskich. Z kolei obszary lądowe strefy międzyzwrotnikowej zaczną rozszerzać swój zasięg. Stopniowo zniknie Morze Czerwone i Zatoka Bengalska, a z Madagaskaru będzie można przejść do Afryki suchą nogą. Powstaną nowe wyspy, środkowa część Grzbietu Śródatlantyckiego zaś wynurzy się w postaci łańcucha górskiego o szybko zwiększającej się wysokości. Nastąpi wysychanie płytkich mórz w Azji Południowo-Wschodniej i północnej Australii.

W końcowym etapie obszary podbiegunowe – Grenlandia, wyspy Arktyki, Antarktyda – pogrążą się w wodach dwóch wielkich oceanów polarnych, natomiast w strefie okołorównikowej powstanie ogromny obszar lądowy, którego rzeźba będzie odbiciem dzisiejszego ukształtowania lądów i den oceanicznych tej strefy. Tym samym nastąpi trwałe rozdzielenie wód oceanu światowego. Najwyższymi punktami Ziemi staną się wulkan Chimborazo w Andach i Kilimandżaro w Afryce. Na wynurzonym ponad poziom obu oceanów kontynencie, w jego obszarach bezodpływowych utworzonych przez dawne baseny oceaniczne, powstanie kilkadziesiąt mórz śródlądowych o zróżnicowanej głębokości.

Przedstawiony obraz zmian związanych ze spowolnieniem ruchu obrotowego Ziemi to oczywiście tylko symulacja hipotetycznych procesów, która jednak dobrze obrazuje znaczenie ruchu obrotowego Ziemi dla zachowania jej struktury, budowy i warunków życia. Nie uwzględnia ona jednak innych zachodzących równolegle procesów, do których należą między innymi zmiany klimatu czy ruchy płyt litosfery, dlatego jej znaczenie jest czysto teoretyczne. Zanim bowiem Ziemia przestanie się obracać wokół swojej osi, miną miliardy lat, a do tego czasu w rezultacie ruchów płyt tektonicznych położenie kontynentów i tak ulegnie zmianie. A być może, jak twierdzą astronomowie, za 5 mld lat nasze Słońce eksploduje, co przyniesie zupełnie inne rozwiązanie przedstawionych problemów.