17.8.2016

Miksi maapallo pyörii?

Mitä tapahtuisi, jos Maa asteittain vähitellen muuttaisi pyörimissuuntaansa?

Fysiikan professori Matti Leppäranta, Helsingin yliopisto sekä tähtitieteen professori Karri Muinonen, Helsingin yliopiston fysiikan laitos ja Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus:

Maapallon pyörimisliike on jäänne aurinkokuntamme muodostumisvaiheesta. Aluksi oli pyörivä pölykiekko, josta Aurinko ja kaikki planeetat, myös Maa, muodostuivat. Kaikki ne jatkoivat synnyttyään pyörimistään ja ne pyörivät edelleen, koska pyörimistä ei ole jarruttanut mikään. Fysiikassa tätä ilmiötä kutsutaan pyörimismäärän säilymislaiksi ja se sisältyy Newtonin lakeihin: kun pyöriminen on alkanut, se jatkuu ikuisesti, jos mikään muu voima ei vaikuta siihen.

Maan ja Kuun muodostamassa järjestelmässä Kuun pyöriminen on lukkiutunut suhteessa Maahan: Kun Kuu kiertää radallaan Maata, se kääntää Maata kohti aina saman pallonpuoliskon. Pitkällä aikavälillä myös Maan pyörimistila pyrkii järjestelmän vuorovesivoimien johdosta lukkiutumaan suhteessa Kuuhun. Tämän johdosta Maan pyöriminen hiljalleen hidastuu ja järjestelmän pyörimismäärän säilymisen johdosta Kuu samalla loittonee Maasta. Aurinkokunta kuitenkin tuhoutuu Auringon sammumiseen ennen kuin Maan pyörimisnopeus laskee merkittävästi.

Maapallon pyöriminen vaikuttaa Maassa kappaleiden painoon yhdessä painovoiman kanssa pyörimisliikkeestä aiheutuvan keskipakovoiman vuoksi. Tätä kutsutaan näennäiseksi painovoimaksi. Lisäksi pyöriminen vaikuttaa coriolis-ilmiön kautta suuren mittakaavan kiertoliikkeisiin, kuten merivirtoihin ja ilmakehän ilmavirtauksiin. Coriolis-ilmiö on eräänlainen näennäisvoima, joka vaikuttaa kappaleiden pyörimisratojen kaareutuvuuteen.

Jos maapallo pyörisi samaa vauhtia, mutta päinvastaiseen suuntaan, näennäinen painovoima säilyisi samansuuruisena, sillä keskipakovoima riippuu vain pyörimisnopeudesta. Sen sijaan coriolis-ilmiön vaikutus riippuu juuri pyörimissuunnasta, joten merivirtojen ja tuulten suunnat vaihtuisivat päinvastaisiksi. Niinpä ilmastossa tapahtuisi suuria muutoksia, esimerkiksi Suomessa tyypilliset länsituulet muuttuisivat itätuuliksi, matalapaineet alkaisivat täällä kiertää vastapäivään ja Golf-virta siirtyisi Amerikan puolelta Pohjois-Afrikan ja Euroopan puolelle.  Myös maapallon nestemäisen ytimen ja mannerlaattojen liikkeissä tapahtuisi jonkinlaisia muutoksia, mutta muita merkittäviä vaikutuksia pyörimissuunnalla ei ole.

Jos pyörimisen suunta muuttuisi asteittain päinvastaiseksi, muutos sekoittaisi ilmastoa muutoksen aikana, mutta lopputulos olisi lopulta sama.

 

 

 

Viimeksi muokattu 18.10.2016

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi