Как движется Земля — сложные вещи простыми словами!

Вращение — забавная штука. Только не смешная, а странная. Вокруг нас все от галактик до атомов вращается, а мы этого не ощущаем! Как это ни странно, доказать факт вращения Земли было труднее, чем доказать, что Земля вращается вокруг Солнца. Еще в тысяча шестьсот десятом году Галилео Галилей представил первое доказательство того, что Земля и все другие планеты вращаются вокруг Солнца. Галилей показал в свой телескоп, что Венера проходит такие же фазы, как и Луна. Единственным возможным выводом было то, что Венера вращается вокруг Солнца. Дело закрыто. Планеты вращаются. Но лишь через двести сорок один год, тридцать первого марта тысяча восемьсот пятьдесят первого года, Леон Фуко доказал, что Земля вращается вокруг своей оси. Фуко установил гигантский маятник на потолке Пантеона в Париже высотой шестьдесят семь метров. Собрание ученых и журналистов наблюдало, как пол вращается под гигантским маятником. «Земля вращается!», — кричали они. В основном, конечно, по-французски.

Есть еще одна странная вещь, связанная с вращением: хоть Земля и вращается с постоянной скоростью, поверхность Земли движется с разной скоростью на разных широтах. То же касается каждой планеты и звезды. На экваторе поверхность Земли движется быстрее всего — со скоростью тысячу семьсот километров в час. Это быстрее скорости звука, которая составляет тысячу двести двадцать километров в час. На полпути от экватора к Северному или Южному полюсу, на сорок пятом градусе широты, Земля вращается со скоростью тысячу двести километров в час. На Северном или Южном полюсе вам потребовалось бы двадцать четыре часа, чтобы просто обернуться один раз. В результате такого быстрого вращения Земли пояса и полосы возникают не только в атмосфере, но и на поверхности. Юпитер знаменит поясами и полосами в своих облаках, вызванными его быстрым вращением со скоростью около сорок пять тысяч километров в час. Пояса и полосы на поверхности Земли не так заметны, но они у нас тоже есть.

На Северном и Южном полюсах есть лед, а между двумя полюсами чередуются пояса и полосы сухой песчаной пустыни и зеленой растительности. Это отчетливо видно при взгляде на Землю из космоса. Космические агентства используют дифференциальное вращение Земли в своих интересах. Они запускают свои ракеты как можно ближе к экватору. НАСА использует мыс Канаверал недалеко от южной оконечности Флориды, а Европейское космическое агентство использует Гвианский космический центр во Французской Гвиане, Южная Америка, который находится на экваторе. Поскольку земля под ракетой в этом месте вращается с большей скоростью, это дает ракете толчок, который не могут обеспечить стартовые площадки вблизи полюсов. А это экономия топлива.

Ось вращения Юпитера имеет даже меньший наклон, чем у Солнца. Солнце наклонено под углом шесть градусов, в то время как наклон Юпитера — три. Он почти идеально вертикален, что в сочетании с огромной скоростью означает, что день там длится менее десяти часов! И это превращает Юпитер в гигантский гироскоп. Гироскопическая стабильность Юпитера в сочетании с огромной гравитацией обеспечивает стабильность всей Солнечной системы. То есть Юпитер не позволяет факторам хаоса нарушать орбиты других планет. Если бы Юпитер не вращался как стабильный гироскоп, Солнечная система не смогла бы оставаться в таком виде в течение многих миллиардов лет. Солнечные системы экзопланет демонстрируют признаки хаоса на своих орбитах — они тоже могли бы использовать гироскоп, подобный Юпитеру, чтобы удерживать их вместе.

Дифференциальное вращение Солнца оказывает большое влияние на активность солнечных пятен — темных областей, возникающих на поверхности Солнца, обычно в средних широтах как в Северном, так и в Южном полушариях. По мере увеличения активности пятна начинают приближаться к экватору. Вблизи полюсов эти пятна наблюдаются редко. При дифференциальном вращении газы на экваторе Солнца движутся быстрее, чем на полюсах, и это движение газов искривляет линии магнитного поля на Солнце, вызывая их разрыв. Солнечные пятна — это магнитные извержения, поднимающиеся через поверхность и выбрасывающие наэлектризованные газы далеко в космос. Они испускают интенсивное ультрафиолетовое излучение — часто в сторону Земли. Однако нас защищает дифференциальное вращение Земли, у которой по-разному вращается не только поверхность, но и недра.

Исследования сейсмических показаний ударных волн от землетрясений доказывают, что железное ядро Земли вращается быстрее, чем поверхность. Ученые считают, что дифференциальное вращение ядра Земли внутри медленно вращающейся металлической жидкости создает магнитосферу, возникающую из полюсов Земли и простирающуюся далеко в космос. Она защищает Землю от наэлектризованных газов от Солнца. Землетрясение магнитудой десять баллов в две тысячи одиннадцатом году у берегов Японии изменило массу земной коры и вызвало ускорение вращения планеты! День стал короче — всего на полторы миллионных доли секунды, однако мы должны констатировать, что вращение Земли замедляется. Земля, вращающаяся из-за приливного действия гравитационного воздействия Луны на океаны, истощает свою кинетическую энергию вращения и от этого действительно замедляется. И каждый день становится длиннее примерно на две тысячных секунды.

Високосный год — это календарный год, содержащий дополнительный день — двадцать девятое февраля — выравнивающий годовой оборот Земли вокруг Солнца, который занимает триста шестьдесят пять и одну четвертую дня. Но иногда к часам добавляются «високосные секунды», чтобы позволить Земле догонять наши часы. С семьдесят второго года было добавлено двадцать семь високосных секунд. Последняя была добавлена тридцать первого декабря две тысячи шестнадцатого года: часы тогда показывали восемнадцать часов пятьдесят девять минут шестьдесят секунд.Мало кто это заметил. Но в последнее время вращение Земли неожиданно ускорилось.

Обычно для вращения Земли требуется восемьдесят шесть тысяч четыреста секунд, что измеряется множеством атомных часов в разных точках планеты, и для этого даже есть специальная служба в Париже. Девятнадцатого июля двадцатого года был самый короткий день из когда-либо зарегистрированных — на полторы миллисекунды меньше, чем обычно. Если так будет продолжаться еще лет пять, то придется добавить отрицательную високосную секунду, чтобы синхронизировать наши часы с увеличивающимся вращением Земли. Компьютерам и спутникам не понравится, когда их часы покажут: первое января в ноль часов ноль минут ноль секунд. И еще говорят, что время нельзя повернуть вспять! По крайней мере, Земля не начала вращаться назад и не перестала вращаться совсем. Это было бы ужасно! Все рухнуло бы от любой разницы в скорости вращения. Но, похоже, именно это и произошло с ближайшей к Земле планетой — Венерой. Она медленно вращается назад, в «ретроградном» положении, что необычно.

Есть несколько теорий, объясняющих, почему Венера вращается в «ретроградном» движении, в то время как все остальные планеты вращаются в «прогрессивном» или в прямом движении. Жидкости внутри вращающейся сферы, подобно планете, обладают большой инерцией. Вот почему, если попытаться раскрутить сырое яйцо, оно не будет вращаться. Инерция жидкости в яйце просто не позволит этого сделать. Но если после многих оборотов заставить сырое яйцо вращаться, то остановить вращение будет трудно. Если поднять его и снова положить обратно, яйцо снова начнет вращаться, потому что инерция жидкости внутри него все еще будет двигаться, остановится вращение лишь внешней оболочки. Видимо, нечто подобное произошло и с Венерой. Мы знаем, что на Венере один день длиннее одного года. Для обратного оборота Венеры требуется больше времени, чем для ее полного оборота вокруг Солнца. Но Венера резко замедляется — уже на шесть с половиной минут за последние двадцать пять лет. Если внутри Венеры все еще есть жидкость, и движение продолжается, мы сможем увидеть, что Венера полностью перестанет вращаться назад и снова начнет вращаться вперед. В этом деле с ретроградной и прогрессивной ротацией есть немало загадок. Кажется, что все имеет тенденцию вращаться в прогрессирующем движении.

Если сжать правую руку в кулак, чтобы большой палец смотрел вверх и указывал на север, а затем повернуть запястье к себе, то это прогрессивное движение. Черные дыры, солнечные системы, галактики, атомы, звезды и т. д. — все они вращаются прогрессивно — в зависимости от того, под каким углом на них смотреть. Эксперименты на Большом адронном коллайдере показывают, что субатомные частицы вращаются в направлении левой прогрессии. И скорее всего, мы находимся в левосторонней Вселенной. Тогда почему так трудно найти консервный нож для левой руки? Загадка.