2005年07月29日

地球の自転は遅くなっている

惑星については以前から興味はあったのですが、今まで特に勉強したことはありませんでした。
今回、地学の実習を受けると言うことで、ちょっと勉強を始めたのですが、やはり、大変興味深い分野です。

初学者で殆ど知識はないので上手く説明が出来ないかもしれませんが、勉強した中で興味深かった内容を、いくつか紹介して行きたいと思います。

まず、今回は、地球の自転のスピードについてです。


地球の自転周期は1日(約24時間)ですが、これ、実は遅くなった結果だそうです。

もともと、惑星が出来た当時は、どの惑星も同じくらいのスピードで回っていたのですが、それが、太陽や衛星などの影響でスピードが落ちていって、今の状態になったようです。

事実、6億年前には一年が440日もあった事が古生物学の研究によって明らかになっています。これは、“一日が短かった”からです。因みに、6億年前は1日が20時間程度であったと計算されます。

地球の自転スピードを落とした一番の理由は月です。
月は地球にとって大きすぎる衛星なのです。

そのため、月と地球との回転速度の差により、地球の自転スピードは落ち、月の周回スピードは速まって行っています。

具体的な計算はよく分かりませんが、次のように考えたら分かりやすいと思います。(私の考え方なので間違っているかもしれません)

まず、極端に、月が地球と強く結合していると考えるのです。
そうすると、地球が自転しようとしても月も一緒に回さないといけません。
つまり、その場でくるくる回るのと、手にダンベルを持ってくるくる回るのの違いです。ダンベルを持った方が遅くなります。そして、止まっていたダンベルは回す方と同じスピードに加速されます。
ただ、実際は月と地球の結合はしっかりしたものではなく、空間を隔てたゆったりしたものなので、直接つながれたおもりとは異なり、地球の回転は少しだけ遅くなり、月の周回速度は地球の自転につられて少しだけ速くなるのです。地球の自転速度と月の周回速度が等しくなる速度で落ち着くと思います。ただ、月の周回速度が速くなると、月は地球から離れていってしまいますので、そこまで月が残っているかは私には分かりません。(計算は出来ると思います)

まぁ詳しい理論・計算とかは考えていないのですが、地球の回転が遅くなっていると言うのは少し驚きでした。言われて見れば確かにそうかも、って思いますが、普段の生活の中じゃ感じませんからね。



posted by new_world at 22:37| Comment(11) | TrackBack(0) | 地球の科学・暦 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
またお邪魔します(^^;

私の知っている、地球の自転速度が月によって落とされた理由は海の存在だったりします。
潮の干満は月の影響ですよね。地球上で月に近いところと遠いところが満潮、90度離れたところが干潮です。つまり海は月の方向を長軸とする楕円のような形に引っ張られるわけです。これを潮汐力といいます。もちろん陸地も潮汐力の影響を受けますが、液体と固体では力に対する反応の大きさやスピード、仕方(弾性係数など)が異なり、海と海底で摩擦を生じます。この摩擦で地球は角運動量を失うんです。月がなければ海も慣性で回り続けるので巨視的に見れば摩擦は生じませんし、海がなければこんなことは起きません。液体を大量に持つ地球ならではの理由ですね。
月が地球から離れていくのは向心力と遠心力が微妙に釣り合っていないからでもあります。予測によると数十億年後に地球の自転周期、月の公転周期、自転周期が約50日で一致するようです。惑星に対する衛星の質量比が地球よりも大きい冥王星はすでにこの状態になっているようです。周期は6日強ですが。

他にも要因はあるでしょうが、私が知っている範囲ではこんなところです。
Posted by vcomet at 2005年07月30日 00:46
vcometさん
補足してくださって有難うございます。

海と地面との摩擦で遅くなるんですか。潮汐力がどうのっていうのは書いてありましたが、それがどうやって回転を抑制しているのかは書いてありませんでした。確かに、そうしないと遅くならない気がします。なるほど。

でも、月も加速されてるわけですよね?ということは、海がなくても減速できるんじゃないでしょうか・・・。
そういえば、月の加速は遅いって書いてありました。それは海がないからなんでしょうかね。

数十億年後に50日で一致するんですか?へぇ・・・面白いです。

惑星−衛星間と同じ影響が太陽−惑星間にも働いていて、太陽に近い水星とかはその影響を強く受けていると書いてありました。

星って私たちから見たら果てしなく長いスパンですが、ちゃんと影響しあっているんですね。凄いです。

勉強してて、とっても楽しいです。

生物やめて地学に進んでも良いなぁって思っちゃいますよ(笑)
Posted by new_world at 2005年07月30日 01:08
私は、高校のときに地学を選択していたので、未だに地学には多少興味があります☆
でも、地球の自転速度が遅くなっていること、それが月によるものだとは知らなかったです!(覚えてないだけかも)
一年が440日ってすごいですね!!
今まで知らなかったことを新しく知ったりすると、とても感動しますねw

でも、地学ってめっちゃマイナーな分野ですよね。
うちの高校で地学選択したのって、普通科6クラス中たった14人でしたし。
しかも、次の年から選択者が少ないからって開講されなくなってしまいました(^^;
Posted by きさめ at 2005年07月30日 01:12
きさめさん
ほんと、知らなかったことを知るのはとても楽しいですよね。しかも、自分達の住んでいるこの地球に関してですから、意外性もあり、とても面白いです。

理学部では、生物も地学に負けずマイナーですよ・・・まぁ若干生物の方が多いですけどね。
専攻の人数は、物理94化学62数学57生物55地学44です。

生物で入試を受ける人が殆どいないのでこういった風になるんだと思います。まぁ勿論、私みたいに物理で入ってきても生物へ行く人もいますが。
Posted by new_world at 2005年07月30日 01:27
こんばんわ・・・いや、おはようございます。

深夜勤明けでコメント書いてます。

おもしろいっすね〜、ココ!!

すっごい頭良くなった気がします。

もちろんおいらの自己満足ですが・・・。


またきますよ!
Posted by じゅん at 2005年07月30日 03:46
じゅんさん
ご訪問、有難うございます。

つまらない記事も沢山書いていますが、科学系の記事には結構面白いものもあると思います。
あと、色々思いつくたびに書いているので、難易度が一定していないのが読む側には不便かもしれません。

分からない所は無かった事にしておいて下さい・・・。
Posted by new_world at 2005年07月30日 04:08
ブロントザウルスとか、大きな恐竜は重力に負けて今の地球では歩く事ができないと聞いた事があります。その頃の地球は重力も弱かったのでしょうね・・・ひょっとして間抜けなコメントしてるかなぁ。と、思いつつ、書いてみました。
Posted by comorava at 2005年07月30日 15:43
先日ラジオで聞いた話ですが、今年の年末に1秒増やす「閏秒」というのが行われるそうですね。毎年1年がすこーしずつ伸びていて、何十年かに一度そうやって帳尻を合わせるらしいのですが、その閏秒を実施する間隔もだんだん狭まっているとのことです。
聞いた当初は「へぇ」としか思わなかったのですが、地球の自転の記事を読んで、それと考え合わせると突然激しく納得がいきました。
Posted by chrysos at 2005年07月31日 09:31
たびたびすみません。
上記のコメントを投稿した後で、1年の長さは公転の問題で自転の話とは関係ないことに思い至りました。
自分の知っていることに我田引水で無理やり結び付けてしまった早とちりでした。
ごめんなさいして訂正します。
Posted by chrysos at 2005年07月31日 09:56
すごくおそレスでごめんなさいです・・・
月が加速される原因についてとか、いろいろ考えてたんですが、試験中の身なので断念しました(汗)
僕の知識では月が遠ざかっているのは月に働く向心力と遠心力の不釣合いというのしかなかったので。系の角運動量保存かとも思いましたが、地球が角運動量を失うのは摩擦のせいなわけで...現実逃避にぐぐってみると横浜こども科学館の閏秒のページがわかりやすかったです。私の解釈も少し違っていたようです。
好きとはいえ、専門ではない弱みですね。知識から想像だけで理論的な考えに持っていく限界かもしれません。夏休みは調べ物でもしようかな...(じゃあ専門ができるのかといわれればそれは...(滝汗))
Posted by vcomet at 2005年07月31日 23:12
comoravaさん
どうでしょうね・・・確かに自転が早いと重力は低くなりますね。
ただ、私が聞いた話では、酸素濃度が低すぎて大型恐竜はその巨体を維持できないらしいですよ。

chrysosさん
一秒の長さは公転周期ですね。
この話題については、以前、『時間の定義』(この記事と同じく「生物学以外の科学」というカテゴリです)という記事で紹介しました。お暇であれば読んでみてください。


vcometさん
いろいろどうもありがとうございます。
横浜こども科学館ですか?今度HPを見てみたいと思います。

私は生物学を中心に勉強していますが、ぜんぜん進んでいるように感じません・・・。他の分野に関しては殆ど無知に等しいです。
Posted by new_world at 2005年08月01日 06:13
コメントを書く
お名前: [必須入力]

メールアドレス:

ホームページアドレス:

コメント: [必須入力]

認証コード: [必須入力]


※画像の中の文字を半角で入力してください。
※ブログオーナーが承認したコメントのみ表示されます。

この記事へのトラックバック
×

この広告は180日以上新しい記事の投稿がないブログに表示されております。