Некоторые люди считают, что нас ждет катастрофа, когда Земля поменяет ось вращения. Действительно, если это произойдет, смоет всех, а не только Америку, как говорил Жириновский в своем знаменитом видео. Но вот может ли произойти?
Эффект неустойчивого вращения вокруг оси тела, которая не является осью с наибольшими и наименьшим моментом вращения известен с 18 века. И является простым следствием уравнений движения. В моем справочники по физике (Кухлинг), 1982 года издательства, также говорится о неустойчивом движение вокруг промежуточной свободной оси.
Объяснение дано, например, в Википедии. Для того чтобы его понять, достаточно хороших школьных знаний по физике и математике. В конце статьи есть видео, в котором так же наглядно показан этот эффект и рассказано, почему так происходит. Вот только объяснение не совсем корректное, так как логика, почему происходит смена оси вращения для среднего момента инерции, подходит и для других осей, но в реальности для них ось вращения остается стабильной! ))
Эффект также носит имя космонавта Джанибекова, который в 1985 году заметил, находясь на орбите земли, что вращение барашка имеет очень странный характер – после нескольких оборотов ось вращения меняется на противоположное направление.
То, что летчик-космонавт не смог понять, почему так происходит, я еще могу поверить, но вот то, что инженеры на Земле – нет.
Таким образом, легенда о том, что в СССР эффект засекретили потому, что считали, что Земля может вдруг поменять буквально за одни сутки свою ось вращения на противоположную – действительно всего лишь легенда.
К тому же, любой сам может повторить этот опыт с помощью коробки в форме кирпича.
Почему же тогда американские инженеры не смогли учесть этот эффект при запуске своего спутника Эксплорер-1 и он стал кувыркаться, вместо вращения вокруг продольной?
Можно, конечно, списать на “ну тупые американцы”, но в реальности есть “смягчающие” обстоятельства. Предполагалось вращение вокруг оси, с наименьшим моментом вращения. То, что это вращение также может быть, в некоторых случаях, неустойчиво известно гораздо меньше. Например, это уже не упоминается в справочнике, который я привел выше. Да и то, что антенны выступят поглотителями вращательной энергии – не самое очевидное предположение!
Ну, и в конце, концов они допустили ошибку и поняли причину еще в 1958 году! То есть к моменту полета Джанебекова, враги уже точно все знали и в секретности не было никакой необходимости! ))
Так что тогда с нашей землей?
Наша Земля вращается вокруг оси с наибольшим моментом вращения, так как Земля немного сплюснута с полюсов.
Казалось бы, на этом можно и закончить? Нет! Земля жидкая внутри, по крайней мере, частично. Для вращения вокруг оси с наибольшим моментом это не имеет значение. Но континенты двигаются, сталкиваются между собой и в местах столкновения вырастают горы. Могут ли горы изменить моменты вращения земли, так, чтобы ость вращения, которая проходит через северный полюс, перестала быть осью с наибольшим моментом вращения?
Земля приплюснута с севера и юга на 21 километр (разница радиусов до полюсов и до экватора). Если в какой-то другой плоскости, проходящей через центр планеты, Земля станет приплюснута (океаны), а под 90 градусов вытянута (горы), то наибольший момент инерции может сместиться… скачком, буквально за одно очередное землетрясение. А затем, через несколько суток, земная ось, опять-таки скачком, переместится в новое положение!
Настолько критична ситуация сейчас?
Высоту Гималаев, как обширный район, можно оценить в 5 километров. Глубину равнин (Абиссальные равнины) так же можно грубо оценить в 5 километров. То есть не хватает порядка 10 километров перепада. При скорости роста Гималаев 5 мм в год и такой же скорости опускания дна, то получается, чтобы получить необходимые дополнительные 10 километров разницы высот надо один миллион лет.
Более того. Антиподом Гималаев являются не другие и, причем, такие же высокие горы, а морская впадина. Хотя и до Анд не очень далеко. Да, горы и впадины не обязательно должны располагаться строго напротив друг друга. Но смещение от оптимального расстояния уменьшает момент инерции, а значит требуется дополнительная высота и дополнительная глубина моря, для того чтобы момент инерции стал больше момента инерции, проходящий через северный полюс.
Но вот если это все же когда-то произойдет, то волны будут раз в 100 больше, чем на этой картинке.
Грубо можно считать, что океаны останутся на месте, а земная твердь за сутки повернется на 180 градусов и “подлезет” под океаны, с толщиной воды около 5 километров!
Как видно, ближайший миллион лет можно не беспокоиться о смене земной оси. Вот только откуда придания и сказки, которые описывают последствия этого явления? Правда, в несколько уменьшенном масштабе.
Спустились люди с высоких утесов и удивились.
Там, где были холмы, стали долины, а на месте прежних долин выросли холмы.
Солнце тоже начало делать все наоборот: раньше оно приходило с севера и уходило на юг, а после великой тряски и большой воды стало приходить с востока и уходить на запад.
ps
Говорить о том, что меняется ось вращения – не совсем корректно. Вектор угловой скорости не изменяется, и вращение происходит в ту же сторону. Но вот положения тела относительно вектора угловой скорости меняется.
