Луна удаляется от Земли: как быстро и почему это происходит?

Система Земля-Луна гораздо более динамична, чем кажется. Благодаря современным технологиям учёным удалось обнаружить изменения, которые ранее были незаметны. Подробнее читайте в статье а.

Сегодня гипотеза гигантского столкновения считается самой распространенной. Согласно ему, около 4,5 миллиардов лет назад молодая Земля столкнулась с протопланетой размером примерно с Марс, которую ученые называют Тейей.

В результате удара на орбиту было выброшено огромное количество материи. Луна постепенно сформировалась из этого материала. Изначально спутник находился гораздо ближе к Земле, чем сейчас.

Правда ли, что Луна удаляется от Земли?

Сегодня среднее расстояние между центрами Земли и Луны составляет около 384 400 километров. Но это значение не является постоянным. Благодаря лазерным измерениям ученые определили, что Луна ежегодно удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра.

Эти данные считаются одними из самых точных в современной астрономии. Их получают с помощью рефлекторов, которые астронавты миссии «Аполлон» установили на лунной поверхности. На Земле к этим зеркалам направляют лазерные импульсы и измеряют время возврата отраженного сигнала. Поскольку скорость света известна очень точно, ученые могут рассчитать расстояние до Луны с точностью до нескольких миллиметров.

Лунная пыль: чем она опасна для человека

Какое отношение к этому имеют приливы?

На первый взгляд связь между приливами и удалением Луны не кажется очевидной. Однако главную роль в этом процессе играют именно океаны.

Гравитация Луны притягивает воду на Земле, создавая приливные выпуклости. Обычно говорят о двух приливах одновременно: один возникает со стороны Луны, а второй – на противоположной стороне планеты.

Если бы Земля не вращалась, эти водные выпуклости всегда находились бы точно на линии Земля-Луна. Но Земля вращается вокруг своей оси примерно за 24 часа, а Луна обращается вокруг планеты примерно за 27,3 дня. Из-за этого приливная волна немного смещается вперед относительно положения Луны. Именно этот небольшой сдвиг запускает процесс, продолжающийся уже миллиарды лет.

Как вращение Земли толкает Луну?

Поскольку приливная выпуклость находится немного впереди Луны, ее дополнительная масса начинает гравитационно притягивать спутник. В результате происходит своего рода передача энергии от вращения Земли к орбитальному движению Луны. Земля постепенно теряет часть своей энергии вращения, а Луна получает дополнительный импульс.

В результате спутник переходит на более высокую орбиту. Чем дальше объект от Земли, тем больше энергии требуется для его удержания на орбите. Именно эту энергию постепенно получает Луна из-за замедления вращения нашей планеты. Процесс очень медленный, но непрерывный.

Как меняется сама Земля?

Удалена не только Луна. В то же время меняется сама Земля. Поскольку часть энергии вращения планеты передается спутнику, скорость вращения Земли постепенно снижается. Это означает, что дни на Земле становятся длиннее.

По современным оценкам, продолжительность дня увеличивается примерно на 1,8 миллисекунды за столетие, хотя на этот процесс дополнительно влияют движения земной коры, ледников и перераспределение массы внутри планеты.

Этот эффект настолько мал, что человек его не замечает. Но за миллионы и миллиарды лет изменения кажутся значительными. Геологические данные показывают, что миллионы лет назад Земля вращалась заметно быстрее.

Например, около 400 миллионов лет назад год состоял примерно из 400 дней. Это не означает, что Земля вращалась вокруг Солнца быстрее. Просто сам день был короче современных и длился около 22 часов.

Даже в прошлом различия становятся еще более заметными. Сразу после образования системы Земля-Луна наша планета, вероятно, вращалась вокруг своей оси всего за несколько часов. Тогда Луна была гораздо ближе к Земле, чем сейчас, и приливы были гораздо мощнее, чем сегодня.

Может ли Луна полететь в космос?

Хотя расстояние между объектами увеличивается, Луна остается прочно связанной с Землей гравитацией. Удаление происходит потому, что система перераспределяет энергию между вращением планеты и орбитальным движением спутника.

Кроме того, текущая частота удаления не будет поддерживаться вечно. По мере замедления вращения Земли эффективность передачи энергии будет снижаться. В очень отдаленном будущем, через десятки миллиардов лет, система может приблизиться к состоянию динамического равновесия, когда дальнейшее удаление практически прекратится.

Таким образом, для человечества система Земля-Луна выглядит практически неизменной. Но в геологических масштабах времени оно продолжает развиваться прямо сейчас.

Ранее мы рассказывали о странных явлениях на Земле, происходящих из-за Луны.