إعلان
توقفت الأرض عن الدوران –
تدور الأرض بشكل ثابت حول محورها، حتى لو لم نتمكن من رؤيتها أو لمسها أو سماعها أو الشعور بها. لذا ، ماذا سيحدث إذا توقفت الأرض فجأة عن الدوران؟
إذا توقف الدوران، فإن الزخم الزاوي لكل كائن على الأرض (أو the angular momentum) سيؤدي إلى تمزيق السطح، مما يؤدي إلى يوم سيء حقًا.
“هذه مجرد تجربة فكرية” يقول جيمس زيمبلمان، كبير الجيولوجيين في متحف سميثسونيان الوطني للطيران والفضاء في واشنطن العاصمة، “كانت تدور منذ تشكيلها، وهو أمر مثير للإعجاب كما لا توجد قوة طبيعية تمنع كوكب الأرض من الدوران “.
إعلان
تدور دورة كاملة حول محورها كل 23 ساعة و56 دقيقة و4.09053 ثانية. وهذا يعني أن سرعة دوران الأرض عند خط الاستواء تصل إلى 1100 ميل/ساعة (1770 كم/ساعة)، مع انخفاض سرعة الدوران إلى الصفر عند القطبين. وإذا توقف الكوكب فجأة عن الدوران، فإن الزخم الزاوي المنقول إلى الهواء والماء وحتى الصخور على طول خط الاستواء سيظل يتحرك بهذه السرعة التي تبلغ 1100 ميل/ساعة. ومن شأن هذه الحركة أن تمسح سطح الكوكب بينما تمزقه وترسل الشظايا إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي والفضاء الخارجي.
الزخم الزاوي (Angular Momentum)
الزخم الزاويفي الفيزياء يعرف الزخم الزاوي بأنه المشابه الدوراني لـزخم الحركة الخطية، كما يعرف أحيانا بمصطلح عزم الدوران لكمية الحركة أو العزم الزاوي أو كمية الحركة الدورانية. يعد الزخم الزاوي كمية فيزيائية مهمة لكونه كمية محفوظة – فالزخم الزاوي لنظام يظل ثابتاً ما لم يؤثر عليه لَيّ خارجي.
إعلان
تعريف الزخم الزاوي على جسيم نقطي هو شبيه متجه r×p أي حاصل الضرب الاتجاهي لمتجه موضع النقطة r (بالنسبة لمركز ما) مع متجه كمية الحركة p = mv. هذا التعريف يمكن تطبيقه على كل نقطة في المُتَّصَلِ مثل المواد الصلبة والسوائل، أو على الحقول الفيزيائية. بعكس كمية الحركة فإن الزخم الزاوي يعتمد على مكان اختيار مركز الإحداثيات، بما أن موضع النقطة يقاس منها. يمكن ربط الزخم الزاوي لجسم بالـسرعة الزواية ω للجسم (سرعة دورانها حول محور) عن طريق عزم القصور الذاتي I (والذي يعتمد على شكل وتوزيع الكتلة حول محور الدوران). لكن في حين أن ω دائماً تشير في اتجاه محور الدوران فإن الزخم الزاوي L يمكن أن يشير في إتجاه مختلف اعتماداَ على كيفية توزيع الكتلة.
التجميع والإصلاح والالتحام
يقول زيمبلمان :”إن القِطَع والأجزاء التي انفصلت عن السطح سوف تستعيد بعض الدوران مع استمرار الأرض وبقاياها في مدارها حول الشمس. وفي نهاية المطاف، فإن جاذبية الكوكب سوف تسحب هالة الشظايا مرةً أخرى بتأثير غير متوقع”.
و يضيف :”ما ساعد إسحاق نيوتن في اكتشافه باستخدام الميكانيكا الكلاسيكية هو أن القِطَع التي تتراكم.. وتقترب بعضها من بعض ستطلِق بعض طاقتها وتُسخِّن الأشياء”. وقال زيمبلمان إن القذف المستمر لهذه القِطَع من شأنه أن يحول القشرة إلى «محيط من الصخور» المنصهرة. وفي النهاية، سيُعاد امتصاص الشظايا المتصادمة في البحر المنصهر من خلال عملية تُسمى الالتحام.
وأضاف زيمبلمان أن التحول السريع والمدمر سينتج منه أيضًا تبخر معظم المياه على سطح الكوكب. وفي حين سوف تفقد معظم هذه المياه المتبخرة، فقد تُدمج بعضها في معادن حديثة التصلب، مثل الزبرجد الزيتوني. وأخيرًا، لن تُمتَص جميع تلك الأجزاء من خلال الالتحام، ذلك أن بعض أجزاء الكوكب ستجرِفها قوة جاذبية القمر القريب .. الأمر الذي سينشأ عنه عدد لا يحصى من الحفر على سطح القمر بسبب اصطدام تلك الأجزاء بسطحه.
المصدر: Live Science
