Потеряет ли Земля свою Луну до того, как Солнце уничтожит нас? (Изображение предоставлено: Джереми Хорнер)
Луна движется по орбите вокруг Земли с такой регулярностью, что цивилизации в течение тысячелетий использовали лунное движение для определения месяца. Однако на самом деле Луна медленно удаляется от Земли. Так потеряет ли Земля в какой-то момент свою Луну?
Ученые определили скорость удаления Луны от Земли с помощью отражающих панелей, которые НАСА разместило там во время полетов «Аполлонов». Более 50 лет исследователи пускали лазерные лучи с Земли на эти зеркала и измеряли, сколько времени требуется для обнаружения отраженных импульсов. Используя скорость света, ученые подсчитали, что Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра в год, что примерно соответствует скорости роста ногтей, сообщает НАСА. (1, 2)
Луна удаляется от Земли из-за гравитационного воздействия друг на друга. Гравитационное притяжение Луны заставляет земные океаны выгибаться в ее сторону, что приводит к лунным приливам, сообщает НАСА. Гравитация Земли вызывает аналогичные приливные эффекты на Луне, в результате чего наш естественный спутник имеет форму футбольного мяча. (3)
Гравитационное притяжение от приливной выпуклости Земли тянет за собой Луну. Между тем, океаны смещаются из-за лунных приливов, создавая трение о поверхность Земли и тем самым замедляя вращение планеты, рассказала Мэделин Брум, астрофизик из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Около 4,5 миллиардов лет назад, «когда Луна только образовалась, скорость вращения Земли была бы значительно выше, а продолжительность дня составляла бы около пяти часов,» – сказала Брум.
Читайте также: Может ли луна сойти с орбиты и упасть на Землю?
Все эти силы работают на то, чтобы отодвинуть Луну дальше от Земли.
«Поскольку Земля и Луна являются частью одной и той же гравитационно взаимодействующей системы, общий угловой момент должен сохраняться – оставаться неизменным – между ними,» – объяснила Брум. «Угловой момент описывает энергию, содержащуюся во вращающемся предмете. Чем быстрее вы вращаетесь, тем больше у вас угловой момент. Чем медленнее вы вращаетесь, тем меньше».
Однако «не только скорость вращения влияет на угловой момент,» – добавила Брум. «Имеет значение и то, как далеко вы находитесь от центра системы. Дальше – значит, угловой момент системы увеличивается. Ближе – значит, ваш угловой момент уменьшается».
В случае Земли и Луны, «поскольку вращение Земли замедляется, для сохранения углового момента необходимо, чтобы что-то увеличило угловой момент системы,» – сказала Брум. «Что увеличивает угловой момент? Орбитальный объект, такой как Луна, удаляется все дальше».
По данным Аризонского университета, Луна, скорее всего, образовалась из обломков, образовавшихся в результате столкновения зарождающейся Земли с объектом размером с Марс. По данным Королевской обсерватории в Гринвиче (Великобритания), приливные силы помогли Луне приблизиться к нынешнему среднему расстоянию в 384 400 км от Земли. (4, 5)
Приливные эффекты также замедляют скорость вращения Луны вокруг своей оси, в результате чего Луна «прилипает» к Земле, то есть всегда показывает одно и то же лицо по отношению к нашей планете. Эти силы также снижают скорость вращения Земли.
Читайте также: Почему иногда мы можем видеть Луну днем?
Примерно через 50 миллиардов лет замедление вращения Земли заставит ее приливно-отливно синхронизироваться с Луной, так что Земля будет постоянно повернута к Луне только одной стороной. В этот момент Луна и Земля перестанут удаляться друг от друга.
Однако примерно через 5 миллиардов лет, когда Солнце начнет умирать, оно раздуется и превратится в красную гигантскую звезду, и тогда система Земля-Луна почти наверняка будет нарушена и разрушена.
Если Луна продолжит удаляться от Земли с нынешней скоростью, то примерно через 5 миллиардов лет, когда ее поглотит красный гигант Солнце, она удалится еще на 189 000 км.
В целом, Луна не покинет Землю, и наоборот. Скорее, Солнце уничтожит их обоих.
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
