Ako rýchlo sa hýbe Zem vo vesmíre? Čísla vás nepochybne prekvapia
Kedysi sa ľudia domnievali, že Zem je stredom vesmíru a všetko sa točí okolo nás. Neskôr sa astronómia dopracovali k názoru, že stredom vesmíru je Slnko a až v uplynulých storočiach vieme, že je to ešte podstatne komplikovanejšie. Alebo skôr jednoduchšie, záleží na uhle pohľadu, pretože súčasný model vesmíru máme za fakt, pretože mu nasvedčujú aj každodenné pozorovania. Tie si už vďaka pokročilej technike môže robiť každý sám doma.
No a Zem, Mesiac, Slnko i samotná galaxia Mliečna cesta sú v pohybe tiež – vzájomne, ale vzhľadom k vesmíru ako takému.
Vieme, že Zem obehne okolo Slnka za čas približne 365 dní, čo zodpovedá nášmu kalendárnemu roku.
Ako rýchlo sa točíme?
Rýchlosť rotácie Zeme je konštantná, ale relatívna rýchlosť vás ako fyzickej bytosti závisí od toho, v akej zemepisnej šírke sa nachádzate. Tu je príklad: obvod (vzdialenosť okolo najväčšej časti Zeme) je podľa NASA zhruba 40 070 kilometrov. Táto oblasť sa nazýva rovník. Ak odhadujete, že deň má 24 hodín, vydelíte obvod dĺžkou dňa. Takto sa dosahuje rýchlosť na rovníku asi 1 670 km/h. Pre porovnanie, cestovné lietadlo Boeing 737 Next Generation dosahuje rýchlosť 852 km/h.
V iných zemepisných šírkach sa však nebudete pohybovať tak rýchlo. Ak sa posunieme v polovici našej planéty na 45 stupňov zemepisnej šírky (severnej alebo južnej), rýchlosť vypočítate pomocou kosínu (trigonometrická funkcia) zemepisnej šírky. Dobrá vedecká kalkulačka by mala mať k dispozícii kosínusovú funkciu, ak neviete, ako ju vypočítať. Kosínus 45 je 0,707, takže rýchlosť odstreďovania pri 45 stupňoch je zhruba 0,807 x 1037 = 1 180 km / h. Táto rýchlosť ďalej klesá, keď idete ďalej na sever alebo na juh.
Vesmírne agentúry radi využívajú rotáciu Zeme. Ak napríklad vysielajú ľudí na Medzinárodnú vesmírnu stanicu, preferované miesto je blízko rovníka. Preto napríklad nákladné misie na Medzinárodnú vesmírnu stanicu štartujú z Floridy. Tým, že rakety štartujú v rovnakom smere ako rotácia Zeme, dosiahnu rýchlosť, ktorá im pomôže vyletieť do vesmíru.
Ako rýchlo obieha Zem okolo Slnka?
Rotácia Zeme samozrejme nie je jediný pohyb, ktorý vo vesmíre máme. Naša orbitálna rýchlosť okolo Slnka je podľa Cornella asi 107 000 km/h . To môžeme vypočítať pomerne jednoducho, vezmeme si priemernú vzdialenosť Zeme od Slnka, čo je jedna astronomická jednotka, približne 149 miliónov kilometrov, vypočítame obvod tejto kružnice (dráha Zeme) a vydelíme 365 dňami, respektíve hodinami v roku. Samozrejme, Zem obieha okolo Slnka po elipse, pre jednoduchosť výpočtov ale môžeme počítať s kružnicou s priemerom dvojnásobku priemernej vzdialenosti Zeme od Slnka.
Pretože rýchlosť sa rovná vzdialenosti prejdenej v danom čase, rýchlosť Zeme sa počíta vydelením 940 miliónov km o 365,25 dní a vydelením tohto výsledku 24 hodinami, aby sa získali kilometre za hodinu. Takže Zem prejde denne asi 2,6 milióna km, čo je 107 226 km/h. Reálny výpočet je o niečo komplikovanejší, ale v praxi môžeme uvažovať nad tým, že Zem krúži okolo Slnka rýchlosťou vyššou ako stotisíc kilometrov za hodinu.
Pohybuje sa aj Slnko a galaxia
Aj Slnko má vlastnú obežnú dráhu v Mliečnej ceste. Slnko je asi 25 000 svetelných rokov od centra galaxie a Mliečna dráha má najmenej 100 000 svetelných rokov. Podľa Stanfordskej univerzity sme asi v polovici cesty z centra. Zdá sa, že Slnko a slnečná sústava sa pohybujú rýchlosťou 200 kilometrov za sekundu alebo priemernou rýchlosťou 720 000 km/h. Aj pri tejto vysokej rýchlosti by slnečnej sústave trvalo asi 230 miliónov rokov, kým prešla celú cestu okolo Mliečnej dráhy. Pre úplnosť, rýchlosť svetla je 300 000 kilometrov za sekundu.
Aj Mliečna cesta sa pohybuje vo vesmíre v porovnaní s inými galaxiami. O asi 4 miliardy rokov dôjde k zrážke Mliečnej dráhy s jej najbližším susedom, galaxiou Andromeda. Obe sa k sebe rútia rýchlosťou asi 180 kilometrov za sekundu.
Všetko vo vesmíre je preto v pohybe.
Čo by sa stalo, keby sa Zem prestala točiť?
V súčasnosti sa má za to, že nie je šanca, že sa Zem len tak prestane točiť alebo že by bola vyvrhnutá do otvoreného priestoru mimo našu slnečnú sústavu.
NASA tvrdí, že pravdepodobnosť zastavenia rotácie Zeme je na nasledujúcich niekoľko miliárd rokov „prakticky nulová“.
Čisto teoreticky (ale nerealisticky) by však došlo k strašnému efektu, ak by sa Zem náhle zastavila. Atmosféra by sa stále pohybovala pôvodnou rýchlosťou rotácie Zeme, čo znamená, že všetko by bolo zmietnuté z pevniny, vrátane ľudí, budov a dokonca aj stromov, pôdy a skál, uvádza NASA.
Je možné, že v priebehu miliárd rokov by sa mohla Zem prirodzeným spôsobom spomaliť a vykonávať iba jednu rotáciu každých 365 dní. Táto situácia sa nazýva „synchrónna so Slnkom“ a prinútila by jednu stranu našej planéty vždy smerovať k Slnku a druhú stranu mať natrvalo odvrátenú. Napríklad náš Mesiac už v zemsko-synchrónnej rotácii je, preto jedna strana mesiaca vždy smeruje k nám a druhá strana je od nás odvrátená.
Ak by sa Zem prestala úplne točiť, mohli by sa vyskytnúť ďalšie podivné efekty, tvrdí NASA. Za prvé by magnetické pole pravdepodobne zmizlo, pretože sa predpokladá, že je čiastočne generované rotáciou. Stratili by sme svoje farebné polárne žiary a pravdepodobne by zmizli aj Van Allenove radiačné pásy obklopujúce Zem. Za druhá, Zem by tak bola nahá proti zúrivosti slnka. Zakaždým, keď vyslalo na Zem výron koronálnej hmoty (nabité častice), dopadli by na povrch a všetko ožiarili, čo by bolo fatálne ohrozenie existencie života ako takého.
