Эмпирические (опытные) данные, собранные на орбите, показывают, что главный фактор, определяющий продолжительность периода между "кувырками", - разница между кинетическими энергиями "верхней" и "нижней" половинок объекта. Чем больше разница энергий, тем короче период между переворотами тела.
Если разница в моменте инерции (который после "закрутки" волчка становится накопленной энергией) очень маленькая, то такое тело будет стабильно вращаться очень долго. Но такая стабильность всё равно не будет вечной. Когда-то наступит момент переворота.
Если говорить о планетах, в том числе и о планете Земля, то можно уверенно утверждать - они все точно не являются идеальными геометрическими сферами, состоящими из идеально однородного вещества. А значит, момент инерции условных "верхней" или "нижней" половинок планеты, пусть даже в сотых или тысячных долях процента, отличаются. И этого вполне достаточно, чтобы когда-то это привело к перевороту планеты относительно оси вращения и смене полюсов.
Первое, что приходит в голову в связи с вышесказанным, - это то, что форма Земли явно далека от идеального шара и представляет собой геоид. Чтобы показать перепады высот на нашей планете более контрастно был разработан анимированный рисунок с многократно увеличенным масштабом перепада высот (см. ниже).
В реальности рельеф Земли намного более сглаженный, но сам факт неидеальности формы планеты очевиден.
Соответственно, стоит ожидать, что неидеальность формы, а также и неоднородность внутреннего вещества планеты (наличие полостей, плотных и пористых литосферных слоёв и т.п.) обязательно приведёт к тому, что "верхняя" и "нижняя" части планеты будут иметь некоторую разницу в моменте инерции. И это значит, что "перевороты Земли", как их называл Иммануил Великовский, - не выдумка, а вполне реальное физическое явление.
Теперь нам нужно учесть один очень важный фактор, который отличает Землю от волчка Томсона и гайки Джанибекова. Этот фактор - вода. Океаны занимают около трёх четвертей поверхности планеты и содержат воды столько, что если всю её равномерно распределить по поверхности, то получится слой толщиной более 2,7 км. Масса воды составляет 1/4000 от массы планеты, но несмотря, на такую, казалось бы, незначительную долю, вода играет очень существенную роль в том, что происходит на планете при перевороте...
Давайте представим, что наступил момент, когда планета совершает "кувырок". Твёрдая часть планеты начнёт двигаться по траектории приводящей к смене полюсов. А что будет происходить с водой на поверхности Земли? Вода не имеет прочной связи с поверхностью, она может течь туда, куда будет направлена равнодействующая физических сил. Поэтому, согласно известным законам сохранения импульса и момента импульса, она будет пытаться сохранить то направление движения, которое выполнялось до "кувырка".
Что это значит? А это значит, что все океаны, все моря, все озёра придут в движение. Вода начнёт двигаться с ускорением относительно твёрдой поверхности...
В каждый момент времени на протяжении процесса смены полюсов, на водные массивы, в какой бы точке земного шара они не находились, почти всегда будут действовать две инерционные компоненты:
Первая компонента, непосредственно связана с движением планеты по траектории "кувырка". Земная твердь будет двигаться, а вода будет пытаться остаться в первоначальном положении. Произойдёт примерно то же, что и в том случае, когда мы резко двигаем тарелку с водой стоящую на столе - вода выплеснется за край тарелки. Вторая компонента, возникает из-за того, что положение точки поверхности меняется относительно полюсов, (для наблюдателя на поверхности планеты полюса перемещаются, "сдвигаются") и, как следствие, меняется широта, на которой она расположена.
Взгляните на рисунок ниже. На нем указана величина линейных скоростей на разных широтах (для наглядности выбраны несколько точек на поверхности земного шара).
Линейные скорости отличаются потому, что радиус вращения на разных географических широтах - разный. Получается, что если точка поверхности планеты "переезжает" ближе к экватору, то она увеличивает свою линейную скорость, а если от экватора, то уменьшает. Но вода-то не связана прочно с твёрдой поверхностью! Она сохраняет ту линейную скорость, которая у неё была до "кувырка"!
Величина инерционных компонент зависит от расположения интересующей нас точки, а также от траектории "кувырка" и от того, на какой временной стадии переворота мы находимся. После окончания переворота величина инерционных компонент станет нулевой, и движение воды постепенно погасится за счёт вязкости жидкости, за счёт сил трения и земного притяжения.
Следует сказать, что на поверхности земного шара при "сдвиге полюсов" есть две зоны, в которых обе инерционные компоненты будут минимальными. Можно сказать, что эти два места являются наиболее безопасными с точки зрения угрозы от потопной волны. Их особенность в том, что в них не будет инерционных сил, заставляющих воду двигаться в каком-либо направлении.
К сожалению, нет никакого способа заранее предсказать расположение этих зон. Единственно, что можно сказать, что центры этих зон находятся на пересечении экваторов Земли - одного, который был до "кувырка" и другого, который стал после него.
Продолжение следует...
В статье использованы материалы с сайта https://www.tart-aria.info/sdvig-polyusov-chast-1-fizika-protsessa/
Если понравилась статья, палец вверх, поделись с друзьями. Подписывайтесь на канал, впереди много еще интересного..
