Πόσο γρήγορα γυρίζει η Γη;

Αισθάνεστε το έδαφος κάτω από τα πόδια σας σταθερό και στέρεο; Φυσικά, αν και η Γη περιστρέφεται και γυρνάει μία φορά γύρω από τον άξονά της κάθε μέρα με 1.675 χλμ/ώρα, νιώθετε ακίνητοι.

Ευτυχώς η βαρύτητα μας κρατά σταθερά συνδεδεμένους με τον πλανήτη και λόγω της ορμής δεν αισθανόμαστε την κίνηση – με τον ίδιο τρόπο που δεν αισθανόμαστε την ταχύτητα ενός αυτοκινήτου που τρέχει στον αυτοκινητόδρομο. Δεν μπορούμε να αισθανθούμε ότι η Γη περιστρέφεται γιατί κινούμαστε όλοι μαζί, με την ίδια σταθερή ταχύτητα. Σκεφτείτε ότι οδηγείτε ένα αυτοκίνητο ή πετάτε με ένα αεροπλάνο. Εφ’ όσον η πορεία είναι ομαλή, μπορείτε σχεδόν να πείσετε τον εαυτό σας ότι δεν κινείστε. Ένα τζετ πετά με περίπου 800 χλμ/ώρα. Όμως, ενώ πετάτε, αν κλείσετε τα μάτια σας, δεν αισθάνεστε καθόλου ότι κινείστε. Και όταν έρχεται η αεροσυνοδός και ρίχνει καφέ στην κούπα σας, ο καφές δεν πετάει προς το πίσω μέρος του αεροπλάνου. Αυτό συμβαίνει επειδή ο καφές, το κύπελλο και όλοι κινούνται με τον ίδιο ρυθμό όπως το αεροπλάνο. Μόνο αν η Γη σταματούσε ξαφνικά θα το νιώθαμε. Θα ήταν ένα συναίσθημα παρόμοιο με το απότομο πάτημα των φρένων κατά την οδήγηση ενός γρήγορου αυτοκίνητου.

Η Γη κινείται με σταθερό ρυθμό και όλοι κινούμαστε μαζί της και γι’ αυτό δεν νιώθουμε το γύρισμα της Γης. Αν η περιστροφή της γης ξαφνικά επιταχυνθεί ή επιβραδυνθεί, σίγουρα θα την αισθανόμασταν. Η συνεχής περιστροφή της Γης είχε μπερδέψει τους προγόνους μας για την αληθινή φύση του Κόσμου. Παρατήρησαν ότι τα αστέρια, ο ήλιος και το φεγγάρι, φαινομενικά κινούνταν γύρω από τη Γη. Επειδή δεν μπορούσαν να αισθανθούν την κίνηση της Γης, λογικά ερμήνευσαν αυτή την παρατήρηση για να επισημάνουν ότι η Γη ήταν στατική και ότι οι «ουρανοί» μετακινούνταν γύρω της.

Αξιοσημείωτη εξαίρεση ήταν ο Αρίσταρχος (310-230 π.Χ.), που για πρώτη φορά πρότεινε ένα ηλιοκεντρικό μοντέλο του σύμπαντος εκατοντάδες χρόνια π.Χ. Οι μεγάλοι στοχαστές του κόσμου υποστήριζαν την γεωκεντρική ιδέα του σύμπαντος για πολλούς αιώνες. Μόλις τον 16ο αιώνα άρχισε να συζητείται και να κατανοείται το ηλιοκεντρικό μοντέλο του Κοπέρνικου, ο οποίος στηριζόμενος στις θεωρίες του Αρίσταρχου και των Πυθαγορείων, όπως ο ίδιος επισημαίνει στην εισαγωγή του έργου του, έπεισε τον κόσμο ότι η Γη περιστρέφεται στον άξονά της κάτω από τα αστέρια. Και επίσης κινείται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο. Όμως πόσο γρήγορα περιστρέφεται; Ίσως εκπλαγείτε αν δεν ξέρετε ότι ένα σημείο στην επιφάνεια της Γης στον ισημερινό κινείται με 1675 χλμ/ώρα ή 465 μέτρα/δευτερόλεπτο. Απλά σκεφτείτε, ότι κάθε δευτερόλεπτο, κινείστε σχεδόν μισό χιλιόμετρο στο διάστημα και ούτε καν το αισθάνεστε. Θέλετε να κάνετε τον υπολογισμό μόνοι σας; Η περιφέρεια της Γης στον ισημερινό είναι 40.075 χλμ. Και το χρονικό διάστημα που χρειάζεται η Γη για να ολοκληρώσει μια πλήρη στροφή στον άξονά της είναι 23,93 ώρες. Η ημέρα δεν είναι ακριβώς 24 ώρες. Οι αστρονόμοι υπολογίζουν μια ημέρα με δύο τρόπους. Υπάρχει ο χρόνος που χρειάζεται η Γη για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιστροφή στον άξονά της, σε σύγκριση με τα αστέρια του φόντου. Φανταστείτε ότι κοιτάζετε τη Γη από πάνω στον Βόρειο Πόλο. Θα βλέπατε τη Γη να στρέφεται μία φορά πλήρως σε 23 ώρες και 56 λεπτά. Οι αστρονόμοι το αποκαλούν αυτό μια αστρική ημέρα. Όμως υπάρχει ο χρόνος που χρειάζεται ο Ήλιος να επιστρέψει στο ίδιο σημείο στον ουρανό. Δεδομένου ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, χρειαζόμαστε πραγματικά επιπλέον 4 λεπτά κάθε μέρα για να επιστρέψουμε στον Ήλιο στο ίδιο σημείο. Οι αστρονόμοι το ονομάζουν ηλιακή ημέρα. Στη συνέχεια, διαιρούμε το μήκος μιας ημέρας σε απόσταση που ένα σημείο στον ισημερινό ταξιδεύει σε αυτή την περίοδο: 40.075 χλμ./23.93 ώρες = 1.675 χλμ./ώρα, ή 465 μέτρα/δευτερόλεπτο. Η ταχύτητα της περιστροφής της Γης αλλάζει καθώς πηγαίνετε βόρεια ή νότια μακριά από τον ισημερινό, επειδή στον ίδιο χρόνο διαγράφετε μικρότερο κύκλο. Τέλος, όταν φτάνετε σε έναν από τους πόλους της Γης, χρειάζεστε μια ολόκληρη μέρα για να γυρίσετε μια φορά γύρω από τον εαυτό σας – αυτό δεν είναι πολύ γρήγορο.

Επειδή περιστρέφεστε γύρω από τη Γη, υπάρχει μια δύναμη που θέλει να σας εκσφενδονίσει στο διάστημα, όπως όταν περιστρέφετε ένα βάρος σε μια κλωστή. Αλλά μην ανησυχείτε, αυτή η δύναμη δεν είναι πολύ ισχυρή, και είναι εντελώς εξουδετερωμένη από τη δύναμη της βαρύτητας που σας κρατά κάτω. Η δύναμη που θέλει να σας πετάξει στο διάστημα είναι μόνο 0,3% της δύναμης της βαρύτητας. Με άλλα λόγια, εάν η Γη δεν γύριζε, θα ζυγίζατε κατά 0,3% περισσότερο από ό, τι ζυγίζετε τώρα.

Οι διαστημικές υπηρεσίες εκμεταλλεύονται τις υψηλότερες ταχύτητες στον ισημερινό της Γης για να εκτοξεύσουν τους πυραύλους τους στο διάστημα. Με την εκτόξευση των πυραύλων τους από τον ισημερινό, μπορούν να χρησιμοποιήσουν λιγότερα καύσιμα ή να εκτοξεύσουν περισσότερο ωφέλιμο φορτίο με την ίδια ποσότητα καυσίμου. Καθώς εκτοξεύεται, ο πύραυλος έχει ήδη 1,675 χλμ/ώρα την κεκτημένη ταχύτητα της γης. Αυτό καθιστά ευκολότερο να επιτευχθεί η ταχύτητα για να μπει σε τροχιά 28.000 χλμ./ώρα. ή ακόμα πιο γρήγορα για να φτάσετε στη γεωσύγχρονη τροχιά (GSO), κατά την οποία ένας δορυφόρος κινείται με γωνιακή ταχύτητα ίση με την γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της Γης. Εκτός από την ταχύτητα περιστροφής, έχουμε και την τροχιακή ταχύτητα (γύρω απο τον Ήλιο), ασύλληπτα υψηλή φτάνοντας τα 109.044 χλμ/ώρα ή 30,29 χλμ/δευτ.Γιατί όμως η Γη περιστρέφεται χωρίς να επιβραδύνει;Τα αντικείμενα που βρίσκονται σε κίνηση θα παραμείνουν σε κίνηση αν δεν ενεργήσουν εξωτερικές δυνάμεις. Στις περισσότερες καθημερινές εφαρμογές στη Γη, η τριβή εξουδετερώνει την κίνηση επιβραδύνοντας τα πράγματα, οπότε πρέπει να προστεθεί ενέργεια για να διατηρηθεί η κίνηση σε ένα αντικείμενο που κινείται (ή περιστρέφεται). Ο πλανήτης μας δεν επιβραδύνει πολύ απλώς επειδή δεν υπάρχει σχεδόν τίποτα να τον σταματήσει από το να συνεχίσει να γυρίζει. Στο διάστημα δεν υπάρχει τριβή. Όμως υπάρχουν παράγοντες που την επιβραδύνουν, καθώς και την επιταχύνουν. Η σύγκρουση που δημιούργησε τη Σελήνη προσέδωσε περιστροφική ενέργεια στον πλανήτη, κάνοντας τη μέρα της Γης μόνο περίπου πέντε ώρες. Με την πάροδο του χρόνου, οι παλίρροιες που εκτείνονται στη Γη από βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με τη Σελήνη και, σε πολύ μικρότερο βαθμό, τον Ήλιο, έχουν επιβραδύνει την περιστροφή του πλανήτη μας στην 24ωρη ημέρα που βιώνουμε τώρα. Οι τρέχουσες μετρήσεις δείχνουν ότι τα αποτελέσματα του Ήλιου και της Σελήνης επιβραδύνουν την περιστροφή της Γης με ρυθμό περίπου 2 χιλιοστά του δευτερολέπτου κάθε 100 χρόνια.