Pitanja, odgovori i razgovori

Vrtnja Zemlje

Učenica(?) pita: Zašto se Zemlja vrti oko svoje osi?

KK:

Sunce, Zemlja i ostali planeti Sunčevog sustava su nastali prije otprilike 4.5 milijardi godina od oblaka plina koji se polako okretao. (Vidi niže o tome otkud to polagano okretanje.)

Pod utjecajem sile gravitacijskog privlačenja, taj oblak se sve više stezao i kako je postajao sve manji to se, zbog očuvanja momenta impulsa (moment impulsa=kružna količina gibanja=engl. angular momentum) okretao sve brže i brže. To je potpuno analogno situaciji u kojoj klizačica, kad radi piruetu, skuplja ruke i noge što bliže osi vrtnje i tako postiže sve veću i veću brzinu vrtnje.

Ta sve brža vrtnja je taj početni oblak prvo spljoštila, a zatim se on razbio na veliki središnji oblak od kojeg se formiralo Sunce, i male vanjske od kojih su se formirali planeti.

U toj raspodjeli se originalni moment impulsa raspodijelio na manje dijelove i svaki je planet dobio svoj dio. Priča se onda nastavlja po istom receptu dalje: oblak od kojeg je nastala Zemlja se dalje stezao pod utjecajem gravitacije i pritom, opet zbog očuvanja momenta impulsa, okretao sve brže i brže dok se sve nije ustalio na stanju koje imamo danas.

Potvrda cijele te teorije o nastanku Sunčevog sustava iz jednog oblaka materije je i činjenica da se svi planeti okreću oko Sunca i oko svoje osi u istom smjeru (jedino Venera se okreće oko svoje osi obrnuto od ostalih planeta što je i potaklo neke egzotične teorije o njenom posebnom porijeklu).

Sada nam ostaje još objasniti otkud potječe originalni moment impulsa velikog oblaka tj. zašto se on uopće okreće. To možemo razumijeti pomoću statistike. Čitav je svemir nastao u Velikom prasku i vjeruje se da se taj početni "oblak" materije nije okretao tj. da je moment impulsa čitavog svemira jednak nuli. No onda, kad se taj oblak počeo, opet pod utjecajem gravitacije i malih nejednolikosti u njegovoj gustoći, raspodjeljivati na manje oblake od kojih su kasnije nastale galaksije, najvjerojatniji ishod te razdiobe je da svaki mali oblak dobije neki moment impulsa i to tako da ukupni zbroj ostane nula (neke se galaksije okreću u jednu, a neke u drugu stranu). Te su momente impulsa onda "naslijedili" i oblaci od kojih su se formirale zvijezde i planetarni sustavi i stoga se sve u svemiru vrti.

Zašto je ovaj ishod s puno momenata impulsa koji se poništavaju puno vjerojatniji od, također u principu mogućeg, ishoda u kojem svaki oblak ima moment impulsa nula, ostavljam kao zadatak za razmišljanje

Srodne teme:   —   Mehanika   —