Měsíc a Slunce se vzdalují od Země

20. červen 2009 | 18.00 |

sun moon earthNa základě počítačových simulací je dnes vědcům jasné, že některé planety (zejména ty velké) nevznikaly tam, kde právě obíhají kolem Slunce, ale v jiných oblastech. Do svých současných trajektorií se dostaly až později. Na první pohled se jeví dráha naší Země jako neměnná, ale není to tak docela pravda. Na základě radiometrických měření poloh vnitřních planet prokázali v roce 2004 Krasinsky a Brumberg, že vzdálenost Země od Slunce roste přibližně o 15 cm za rok. Vznikla řada teorií, jak tento jev vysvětlit. Úspěšnými se staly 2 mechanizmy:

Tím prvním je postupná ztráta hmotnosti Slunce daná vyzařováním a únikem slunečního větru. Hmotnost Slunce se pomalu zmenšuje díky vyzařováním. Asi za 7 miliard let dojde v nitru Slunce ke slučování helia na těžší prvky a Slunce se stane  červeným obrem s obrovským únikem hmoty. Poloměr Slunce se zvětší z dnešních 700 000 km na 172 milionů km a mohlo by se zdát, že Země se octne pod povrchem Slunce, ale zřejmě se tak nestane. Podle simulací ztratí Slunce v této fázi pětinu až čtvrtinu původní hmotnosti, což se také projeví na dráze všech planet sluneční soustavy. Země se postupně přesune na dráhu s poloměrem 220 milionů km, tedy na dráhu přibližně o 50 % větší než dnes. Tato dráha odpovídá současné dráze Marsu, ten se ale přesune na dráhu ještě vzdálenější. Země sice neskončí v tomto období pod povrchem Slunce, ale podmínky pro život již na Zemi nebudou snesitelné. Sluneční žár odpaří veškeré oceány a život na Zemi nebude možný. A nebo se také do té doby může srazit s Venuší či Marsem, jak jsem zde uváděl ve článku: http://fyzmatik.pise.cz/115000-zeme-se-srazi-s-venusi.html

Druhým, dosud uznávaným mechanizmem, je výměna momentu hybnosti mezi Sluncem a Zemí prostřednictvím slapových sil. Pokud bychom uvažovali v prvním přiblížení jen jedinou planetu a Slunce, musí být součet rotačního momentu hybnosti Slunce (daný jeho rotací) a orbitálního momentu planety (dán oběhem planety kolem Slunce) konstantní. Vlastní rotační moment planety je vzhledem k orbitálnímu zanedbatelný. Mezi planetou a Sluncem působí slapové gravitační síly, které deformují Slunce a způsobují zmenšování jeho rotační periody.

To je ale natolik malé, že není současnými prostředky měřitelné – souhrnná změna momentu hybnosti od všech planet by měla zpomalovat rotační periodu Slunce o přibližně 3 milisekundy za století. Nicméně i nepatrná ztráta rotačního momentu hybnosti Slunce způsobuje narůstání orbitálního momentu planet a tedy i Země a její pomalé vzdalování od Slunce. K výměně momentu hybnosti mezi tělesy může docházet také prostřednictvím magnetického pole.

Podobný mechanizmus působí mezi Měsícem a Zemí, slapové síly Měsíce způsobují příliv a odliv na Zemi a vzniklé slapové "tření" zpomaluje rotaci Země. S tím souvisí narůstání orbitálního momentu hybnosti Měsíce a jeho vzdalování od Země o 3,82±0,07 cm/rok. Této hodnotě odpovídá zpomalování rotační periody Země o cca 2 ms za století. Pozorované zpomalení rotační periody Země za období 2700 roků je 1,7 milisekundy za století, což zhruba souhlasí. Není totiž přesně známo rozložení hmoty uvnitř Země a tím její moment setrvačnosti.

V období, kdy se Slunce stane červeným obrem budou významné oba uvedené mechanizmy. Snižování hmotnosti Slunce bude velmi výrazné, což povede ke vzdálení Země od středu Slunce, ale Slunce se nafoukne a jeho povrch nebude daleko od dráhy Země. To povede ke zvýšené výměně momentu hybnosti, ale tentokrát opačného charakteru. Slunce bude natolik "blízko", že sluneční vítr spolu s magnetickým polem bude brzdit oběh Země a intenzivní výměna momentu hybnosti povede v závěrečné fázi k prudkému poklesu poloměru dráhy Země a jejímu finálnímu splynutí se Sluncem. Zajímavostí je, že kdyby byla dnes Země o pouhých 15 % dále od Slunce, tomuto osudu unikne.

Pohrejte si s polohou Země během roku na: http://www.lawrencehallofscience.org/sepup/middle/iaes/students/simulations/SEPUP_Seasons_Interactive.swf

Podle Petra Kulhánka

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.17 (6x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře