Грунт, на якій ми стоїмо, не так тверда, як здається. Декілька факторів змушують всю Землю тремтіти і захитався. Твердість і незмінність землі під ногами - ілюзія, породжена нашою обмеженою точкою зору. Наша планета обертається навколо своєї осі кожні 23 години 56 хвилин і 4 секунди. Вона також обертається навколо Сонця, Сонячна система обертається навколо центру Чумацького Шляху, а галактика мчить по Всесвіту в напрямку Великого аттрактора. Швидкості, які беруть участь у всьому цьому дії, просто запаморочливі.
Навіть якщо не брати до уваги все це, Земля далеко не стабільна. Десь під нами величезні шматки порід постійно ламають один одного, утворюючи долини, виштовхуючи гори. Стикаються і перетягують один одного, утворюючи річки і океани. Земля під нами постійно і завжди змінюється, розтягується і хитається.
Здебільшого в цьому немає нічого страшного. Проте наше зростаюче розуміння цих явищ дозволяє нам дізнаватися більше про внутрішню роботу нашої планети. Це також зручно для всіх, хто намагається провести і посадити космічний апарат. Існує сім речей, які змушують Землю рухатися. «Eppur si muove!», - говорив Галілей. І все-таки вона крутиться.
Під тиском
Настільний глобус - ідеальна сфера, тому він плавно обертається навколо нерухомої осі. Проте Земля не є сферою, а маса в ній розподілена нерівномірно і схильна пересуватися. Тому рухається і вісь, навколо якої обертається планета, і полюса цієї осі. Більш того, оскільки вісь обертання відрізняється від осі, навколо якої врівноважується маса, Земля гойдається в міру обертання.
Це коливання передбачали вчені ще в епоху Ісаака Ньютона. І якщо бути точним, це коливання складається з декількох.
Одне з найважливіших - це коливання Чендлера, які вперше спостерігав американський астроном Сет Чендлер-молодший в 1891 році. Воно призводить до рухів полюсів на 9 метрів і завершує повний цикл за 14 місяців.
Протягом 20 століття вчені висували масу різних причин, включаючи зміни в зберіганні континентальних вод, атмосферного тиску, землетрусу, взаємодії на межі ядра і мантії Землі.
«Їх відносна значимість змінюється з часом, - говорить Гросс, - але в даний час ця причина, поєднання змін в атмосферному і океанічному тиску, вважається основною».
Вода камінь точить
Пори року - другий найбільший фактор, що має відношення до коливання Землі. Тому що вони призводять до географічних змін в кількості дощу, снігу і вологості.
Вчені змогли визначити полюси, використовуючи відносні положення зірок, ще в 1899 році, а з 1970-х їм в цьому допомагали супутники. Але навіть якщо усунути вплив коливань сезонних і Чендлера, північний і південний полюси обертання як і раніше рухаються відносно земної кори.
Адікарі і Айвінс вирішили перевірити цю ідею. Вони порівняли GPS-вимірювання положень полюсів по даними GRACE, дослідження, яке використовує супутники для вимірювання змін мас по всій Землі. Їм вдалося з'ясувати, що танення гренландських і антарктичних льодів пояснює тільки дві третини недавнього зсуву напрямків руху полюсів. Усе інше, на думку вчених, має пояснюватися втратою води на континентах, в основному на євразійському ділянці суші.
Цей регіон страждає від виснаження водоносного горизонту і посухи. Проте спочатку обсяг води, що бере участь в цьому, здається занадто малий, щоб привести до таких наслідків.
Тому вчені поглянули на становище потерпілих областей. «З фундаментальної фізики обертових об'єктів ми знаємо, що рух полюсів дуже чутливо до змін в межах 45 градусів широти», говорить Адікарі. Тобто саме там, де Євразія втратила воду.
Це дослідження також визначило континентальну сховище води в якості правдоподібного пояснення іншого коливання при обертанні Землі.
«Ми знайшли ідеальну відповідність», говорить Адікарі. «Вперше хтось успішно ідентифікував ідеальне відповідність міжрічних полярного руху і глобальної міжрічної посухи-вологості».
техногенний вплив
Рухи води і льоду обумовлені поєднанням природних процесів і дій людини. Але є й інші ефекти, які впливають на розгойдування Землі.
Землетряска
Не тільки великі обсяги води і льоду впливають на обертання Землі в міру свого переміщення. Зсув порід теж надає такий ефект, якщо вони досить великі.
Але це тільки на підставі оцінки моделі. З тих пір Гросс і інші намагалися спостерігати реальні зрушення в обертанні Землі, виходячи з даних GPS-супутників про землетруси.
Поки це було безуспішно, тому що досить важко видалити всі інші фактори, що впливають на обертання Землі. «Моделі не ідеальні і є багато шуму, що маскує невеликі сигнали землетрусів», говорить Гросс.
Тремтіння землі
Коли відбувається землетрус, воно запускає сейсмічні хвилі, що проносяться енергію через надра Землі.
Їх буває два типи. «P-хвилі» кілька разів стискають і розширюють матеріал, через який проходять; вібрації поширюються в тому ж напрямку, що і хвиля. Більш повільні «S-хвилі» розгойдують породи з боку в бік, і вібрації проходять під прямим кутом до їх напрямку руху.
Інтенсивні бурі також можуть створювати слабкі сейсмічні хвилі, подібні до тих, що викликають землетруси. Ці хвилі називаються мікросейсми. До недавнього часу вчені не могли визначити джерело S-хвиль у микросейсм.
Відстеження микросейсм таким чином допоможе дослідникам краще зрозуміти внутрішню структуру Землі.
вплив місяця
Не тільки земні явища впливають на рухи нашої планети. Останні дослідження показали, що великі землетруси відбуваються при повній і нової місяці. Можливо, це тому що Сонце, Місяць і Земля збудовані в лінію, таким чином збільшується гравітаційна сила, діюча на планету.
Іде уклав, що додаткове гравітаційний вплив, яке з'являється в ці моменти, може збільшувати вплив сил на тектонічні плити. Ці зміни повинні бути невеликими, але якщо плити вже під напругою, додаткової сили може бути досить, щоб запустити великі переломи порід.
Однак багато вчених скептично ставляться до висновків Іде, оскільки він вивчив тільки 12 землетрусів.
тремтіння сонця
Ще більш спірною є думка, що вібрації, які народжуються глибоко всередині Сонця, можуть пояснити ряд явищ тряски на Землі.
Коли гази рухаються всередині Сонця, вони народжують два різних типи хвиль. Ті, що народжуються в процесі змін тиску, називаються p-моди, а ті, що формуються, коли щільний матеріал засмоктується всередину під дією гравітації, - g-моди.
P-моду потрібно кілька хвилин, щоб завершити повний цикл вібрацій; g-моду потрібно від десяти хвилин до декількох годин. Ця кількість часу називається «періодом» мода.
Однак вчені вважають, що заяви Томсона мають під собою хисткий грунт. Відповідно до моделюванням, ці сонячні вібрації, особливо g-моди, повинні бути настільки слабкими на той час, як досягають поверхні Сонця, що ніяк не могли б вплинути на сонячний вітер. Навіть якщо це не так, ці патерни мали знищуватися турбулентністю міжпланетної середовища задовго до досягнення Землі.
Можливо, ідея Томсона не вірна. Але є багато інших причин, чому наша планета трясеться і гойдається.
Земля не тільки крутиться: вона розгойдується і трясеться Ілля Хель