Американский астроном объяснил, как древние микробы повлияли на вращение Земли

Американский астроном Калеб Шорф (Caleb Scharf) рассчитал, что жизнь на Земле, влияя на состав атмосферы, воздействует и на скорость вращения планеты. Научная работа учёного размещена на сайте препринтов arXiv.org.

Сразу после образования Луны сутки на Земле длились всего пять нынешних часов. Но наш естественный спутник постепенно удаляется от Земли. По закону сохранения момента импульса это приводит к замедлению вращения планеты. Уже 400 миллионов лет назад сутки длились 22 часа, что хорошо заметно по циклам роста девонских кораллов.

Сегодня Луна удаляется от Земли на 3,82 сантиметра в год, а сутки становятся длиннее на 1,8 миллисекунды в столетие.

Однако существует и другие силы, влияющие на скорость вращения планеты. В частности, это воздействие атмосферы Земли. Всё-таки масса воздушной оболочки составляет 50 триллионов тонн.

Механизмы, характер и интенсивность такого воздействия давно изучаются исследователями. Шорф предложил собственную модель, в которой неожиданно значимой оказалась роль биосферы Земли.

Атмосфера влияет на вращение планеты, как минимум, двумя путями. Во-первых, ветры, испытывая трение о поверхность Земли, передают ей часть своей кинетической энергии. Во-вторых, перемещение воздушных масс под воздействием солнечного тепла меняет момент инерции земного шара.

Как поясняет ресурс Space.com, когда частота таких регулярных перемещений совпадает с частотой приливов, вызванных гравитацией Луны, возникает резонанс. В этом случае влияние атмосферы особенно ощутимо, и оно может заметно противодействовать замедлению вращения Земли. По расчётам Шорфа, такая ситуация возникла, когда сутки на Земле длились 21 час, и продолжалась несколько сотен миллионов лет.

При чём же здесь биосфера Земли? Дело в том, что температура атмосферы, а вместе с ней и характер перемещения воздушных масс, сильно зависят от состава воздуха. В частности, огромный вклад в нагрев воздушной оболочки Земли вносит озон (его молекула состоит из трёх атомов кислорода), поглощающий ультрафиолетовое излучение Солнца.

А высокое содержание кислорода в атмосфере Земли, как известно, заслуга живых организмов. Вот и выходит, что биосфера Земли – одна из сил, управляющих её вращением.

Выводы Шорфа не ограничиваются пределами нашей планеты. В своей работе он рассматривает произвольные землеподобные планеты в зонах обитаемости звёзд массой более 0,3 солнечных. Ведь даже если у планеты и нет крупных спутников, её вращение всё равно будет тормозиться приливными силами со стороны светила.

Правда, учёный оговаривается, что его выводы носят предварительный характер. Как полагает Шорф, для их проверки необходимо построить трёхмерную компьютерную модель атмосферы, учитывающую её влияние на вращение планеты.

К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали об изменении оси вращения Луны, а также о первом измерении продолжительности суток на экзопланете.