Мы привыкли к тому, что Луна — спутник Земли. Однако будет ли так всегда? По мнению генерального директора Центрального научно-исследовательского института машиностроения Геннадия Райкунова, наше ночное светило может рано или поздно покинуть земную орбиту и стать самостоятельной планетой. В таком случае Земля превратится в безжизненную пустыню…

Райкунов уверяет, что Луна вполне может повторить судьбу Меркурия, который, как предполагается, когда-то был спутником Венеры, но затем "улетел" от нее. После этого условия на Венере стали непригодными для жизни, несмотря на то что это планета земного типа.

"Луна тоже каждый год отходит от Земли, и когда-то, по всей видимости, если не случится обратных процессов, она должна Землю покинуть, — такое заявление сделал директор ЦНИИмаш на проходящем авиасалоне в Бурже. — Не получится ли так, что Земля пойдет по пути Венеры, когда образуются условия, не пригодные для существующих форм жизни — агрессивная атмосфера, огромное давление, парниковый эффект и т.д.?"

По словам ученого, сейчас проводятся космические исследования, которые помогут выяснить, изменятся ли условия жизни на нашей планете, если она утратит свой естественный спутник, и каким образом можно предотвратить худший вариант развития событий.

Геннадия Райкунова уже давно волнует судьба Луны. Ранее он назвал спутник "седьмым континентом" и заявил, что необходимо создать на нем постоянно функционирующую базу, сотрудники которой будут заниматься исследованиями и использованием ресурсов этого небесного тела.

Сейчас Луна движется вокруг Земли по орбите, близкой к эллиптической, против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса) со средней скоростью 1,02 километра в секунду. На самом деле движение нашего естественного спутника представляет собой довольно сложный процесс, на который влияют различные возмущения, обусловленные притяжением Солнца, планет и сплюснутой формой Земли. Насколько же вероятен сценарий развития событий, предложенный Райкуновым?

Научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ (ГАИШ) Сергей Попов подтвердил, что Луна действительно удаляется от Земли, но очень медленно — скорость удаления составляет около 38 миллиметров в год. "За несколько миллиардов лет период обращения Луны просто вырастет в полтора раза, и все, — заявил Попов. — Луна не может совсем уйти. Ей негде взять энергию для того, чтобы сбежать".

Как утверждает Сурдин, под влиянием солнечных приливов (движения водных масс, вызванного притяжением не Луны, а Солнца. — Ред. ) скорость вращения нашей планеты постепенно уменьшается, а скорость удаления спутника будет постепенно снижаться. Примерно через пять миллиардов лет радиус лунной орбиты достигнет максимального значения — 463 тысячи километров, а продолжительность земных суток увеличится до 870 часов.

"Утверждение "Луна может покинуть орбиту Земли и превратиться в планету" неверно, — прокомментировал Владимир Сурдин слова своего коллеги Райкунова. — Солнечные приливы будут продолжать тормозить Землю. Но теперь уже Луна будет опережать вращение Земли, и приливное трение начнет тормозить ее движение. В результате Луна станет приближаться к Земле, правда очень медленно, так как сила солнечных приливов невелика".

Но, даже если представить себе, что Луна больше не является спутником Земли, это еще не превратит нашу планету в подобие безжизненной Венеры, считают ученые. Так, заведующий лабораторией сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Александр Базилевский прокомментировал: "На условиях на поверхности Земли уход Луны мало скажется. Не будет приливов и отливов (они в основном, лунные), и ночи будут безлунными. Переживем".

Не совсем согласны коллеги Райкунова и с его утверждением относительно того, что Меркурий был когда-то спутником Венеры. "Расчеты показали, что это возможно, что, однако, не доказывают, что так оно и было", — заявил Базилевский. К тому же, считает он, развитие Земли и Венеры не может идти одинаковыми путями, так как в венерианской атмосфере наблюдается повышенное содержание тяжелого изотопа водорода — дейтерия.

"Это может быть связано с тем, что на Венере когда-то было сравнительно много воды. При разложении воды в верхних слоях атмосферы на водород и кислород легкий изотоп водорода убегал в космос быстрее тяжелого, и получилась наблюдаемая аномалия, — говорит ученый. — Но не факт, что на поверхности Венеры была жидкая вода, а не пар в атмосфере, то есть не факт, что не было там так же жарко, как сейчас".

Вконтакте

Одноклассники

У нашей планеты есть единственный спутник — это . И постепенно это небесное тело становиться все дальше и дальше от Земли. Расстояние между Луной и Землей увеличивается примерно на 3,8 сантиметра в год. Сразу после своего рождения Луна была намного ближе к нашей планете. Ученые оценивают это расстояние в 60 000 километров. Для наглядности напомним, что геостационарные спутники находятся на орбите высотой 35 786 километров.

Если же разница в массах между телами, вращающимися вокруг друг друга, очень велика, возникает другое интересное явление: орбитальный резонанс. Самый наглядный пример — вращение . Поскольку Солнце намного больше него, вместо того, чтобы находиться на синхронной орбите, Меркурий имеет орбитальный резонанс 3:2 (т. е. вращается 3 раза вокруг своей оси за каждые два оборота вокруг Солнца).

В случае с Сатурном некоторые из его спутников тоже находятся в орбитальном резонансе друг с другом. Титан находится в орбитальном резонансе 3: 4 с Гиперионом (на каждые 3 орбиты вокруг Сатурна, Гиперион делает 4). Ганимед и Европа находятся в орбитальном резонансе с Юпитером с параметрами 1: 2: 4 (то есть на каждые 2 и 4 оборота Юпитера Европа и Ганимед совершают 1 соответственно).

Может ли Луна сбежать от Земли?

Ответ-нет. Как бы ей этого не хотелось. В конце концов Луна настолько удалится от Земли, что деформация силой тяжести не сможет больше влиять скорость вращения нашей планеты. Наш спутник как бы зависнет над одной точкой земной поверхности. И его можно будет наблюдать только с одной стороны Земли. Некоторые считают, что это произойдет лишь через 50 миллиардов лет. Вряд ли кто-то из нас доживет до этого события…

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Вконтакте

В каждый данный момент времени Луна находится не ближе 361 000 и не дальше 403 000 километров от Земли. Расстояние от Луны до Земли меняется, потому что Луна вращается вокруг Земли не по окружности, а по эллипсу. Кроме того, Луна мало – помалу удаляется от Земли в среднем на 5 сантиметров в год. Люди уже много столетий наблюдают понемногу уменьшающуюся Луну. Может наступить такой день, когда Луна оторвется от Земли и улетит в космос, став самостоятельным небесным телом. Но этого может и не случиться. Баланс гравитационных сил крепко держит Луну на околоземной орбите.

Интересный факт: Луна ежегодно удаляется от Земли приблизительно на 5 сантиметров.

Почему Луна удаляется от Земли?

Любое движущееся тело хочет по инерции продолжить свой путь по прямой линии. Движущееся по окружности тело стремится сорваться с круга и полететь по касательной к нему. Это стремление оторваться от оси вращения называется центробежной силой. Вы ощущаете центробежную силу в детском парке, катаясь на скоростных качелях, или при езде на автомобиле, когда он круто сворачивает и вас прижимает к дверце.

Слово «центробежный» означает «бегущий от центра». Луна тоже стремится последовать этой силе, но ее удерживает на орбите сила земного тяготения. Луна остается на орбите, потому что центробежная сила уравновешена силой земной гравитации. Чем ближе к планете находится ее спутник, тем быстрее он вращается вокруг нее.

Происхождение Луны. Это было очень давно. Так давно, что даже трудно себе представить. Чтобы определить количество прошедших лет, пришлось бы написать число с девятью нулями.

В то время Луна и Земля были единым целым. Огромный расплавленный шар совершал один оборот вокруг своей оси всего за четыре часа. Центробежная сила на экваторе и приливы, которые вызывало Солнце в этом вытянутом в его сторону шаре, вступили в резонанс с собственным колебанием шара и оторвали от него кусок, который и стал со временем Луной.

На месте этого отрыва до нашего времени сохранилась величайшая впадина на Земле, занятая сейчас Тихим океаном.


Так считал известный английский астроном Джордж Дарвин (1845–1912), сын Чарлза Дарвина (1809–1882). И, несмотря на то, что его гипотеза о происхождении Луны не является сейчас общепризнанной, наблюдения и расчеты показывают, что два миллиарда лет тому назад наш естественный спутник находился на очень близком от Земли расстоянии.

Но наша планета и Луна имеют возраст 4,5 млрд лет (об этом свидетельствует также возраст древнейших лунных пород). Если бы Земля и Луна появились вместе в тот момент, то удалились бы друг от друга существенно дальше, чем сейчас.

Что же было на протяжении первой половины периода их существования? Где была Луна? Может быть, они сформировались вместе, но раньше Луна удалялась от нашей планеты менее интенсивно, чем сейчас? А может быть, где-то обращалась вокруг Солнца на правах планеты, а потом, в силу каких-то обстоятельств, была захвачена на околоземную орбиту и стала спутником Земли?

В этих вопросах, вместе с версией Дарвина, отражены три гипотезы происхождения Луны, которые продолжительное время были достаточно популярны в науке: 1) отрыв от Земли, 2) единовременное с нашей планетой её формирование и 3) захват готового спутника.

В 1975 году появилась ещё одна, катастрофическая гипотеза, которая связывает происхождение Луны со столкновением Земли с большим космическим телом, сравнимым по массе с планетой Марс.

Кратко остановимся на этих гипотезах и проанализируем их, принимая во внимание основные физические характеристики нашего естественного спутника. Вместе с величиной и массой важнейшим параметром планеты является её средняя плотность, которая позволяет определить её химический состав. Для Луны она составляет 3,3 г/см 3 (для Земли 5,5 г/см 3). Лунная плотность близка к плотности земной мантии , литосферы Земли, её каменной оболочки, занимающей 70% массы планеты – от железо-никелевого ядра (половины земного радиуса) до поверхности. Что же касается Луны, то у неё очень маленькое железо-никелевое ядро, всего 2–3% по массе (рис. 2).

Рис. 2. Внутреннее строение Луны.
Числа на рисунке – расстояния от центра Луны.
Малые шарики в мантии – очаги лунотрясений.
Освобождённая за год энергия лунотрясений
уступает землетрясениям в миллиарды раз

1) Казалось бы, если лунное вещество аналогично с веществом земной мантии, то это и есть убедительным аргументом того, что Луна в своё время оторвалась от Земли. Исходя из этого, гипотеза отрыва Луны от Земли (в шутку её называют «дочерняя») имела в своё время большую популярность и была общепринятой в начале ХХ столетия.

В пользу этой версии происхождения Луны сравнительно недавно было получено аналогичное соотношение изотопов кислорода 16 О, 17 О и 18 О в лунных породах и породах земной мантии. Однако кроме сходности лунного вещества с веществом земной мантии имеются также и существенные их различия.

Действительно, так называемых летучих (легкоплавких) и сидерофильных элементов в лунных породах значительно меньше, чем в земных породах. К тому же, для отрыва центробежной силой и приливом куска земного шара необходим период его вращения хотя бы 2 часа, чтобы полупериод вращения попал в резонанс с периодом собственных колебаний этого шара (около часа), а масса оторванного куска, как показывают расчёты, должна была составить 10–20% массы Земли.

В действительности масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а масса вещества мантии в объёме Тихоокеанской впадины составила бы только малую долю массы Луны. Кроме того, возраст Тихого океана оценивается около 500 млн лет, в то время как возраст Луны и Земли – 4,5 млрд лет. Таким образом, гипотеза отрыва Луны от Земли не выдерживает строгой критики специалистов.

2) Если Луна и Земля единовременно сформировались из одного и того же кольца протопланетного облака (в шутку – «сестринская» гипотеза), то это легко объясняет идентичность кислородно-изотопного соотношения их вещества, но не согласуется с различием его по плотности и с дефицитом железа и сидерофильных и летучих элементов.

Один из авторов ударной гипотезы В. Хартман писал: «Трудно себе представить, что два небесных тела вырастают рядом из одного орбитального слоя вещества, но при этом одно из них забирает всё железо, а другое остаётся практически без него ».

3) Легенды некоторых народов (например, догоны , западная Африка) повествуют о времени, когда на небе не было Луны, и о появлении нового светила. Вопреки этому, результаты компьютерного моделирования захвата Луны Землёй (в шутку – «супружеская» гипотеза) показывают, что вероятность такого захвата очень мала.

Намного вероятнее столкновение или выброс протолуны земной гравитацией за пределы земной орбиты. Низкая плотность Луны и небольшое железное ядро могли бы объясняться предположением, что она сформировалась за пределами планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), но в таком случае невозможно объяснить дефицит летучих элементов, которых там избыток. Трудно найти в Солнечной системе место одновременно с малым содержанием одного и другого.

4) Одной из главных задач американских космических экспедиций на Луну в 1960–70-х годах было найти доказательства в пользу той или иной из трёх выше

названных гипотез происхождения Луны. За время выполнения программы «Аполло» на Землю было доставлено 385 кг лунного вещества. Уже первые его анализы обнаружили существенные несогласия полученных результатов со всеми тремя гипотезами.

Большинство специалистов считает, что имеющиеся в настоящий момент факты свидетельствуют в пользу гипотезы, которой ещё не было до полёта космических кораблей на Луну, – гипотезы катастрофического столкновения. Для объяснения дефицита железа на Луне пришлось сделать допущение, что в момент столкновения (4,5 млрд лет назад) в недрах обоих тел уже произошла гравитационная дифференциация вещества, когда тяжелые химические элементы опустились вниз и образовали ядро, а более лёгкие всплыли на поверхность и образовали мантию, кору, гидросферу и атмосферу .

Геологического обоснования это допущение не имеет, но, тем не менее, катастрофическая гипотеза происхождения Луны считается сейчас наиболее приемлемой.

Эволюция системы Земля-Луна. Рассмотрим теперь, как сосуществовали Земля и Луна, с тех пор, как судьба свела их вместе. Главной движущей силой их взаимодействия было и остаётся приливное трение. Приливная сила на Земле представляет собой равнодействующую двух сил: притяжения Луны или Солнца и центробежной силы вращения Земли вокруг общего центра Земля-Луна (он называется барицентр системы и расположен в мантии Земли на глубине 1700 км) или Земля-Солнце (рис. 3).

В центре Земли эти силы уравновешивают друг друга, но в точке А преобладает притяжение, а в точке В – центробежная сила. Это и есть точки максимального прилива на поверхности планеты.

Вследствие суточного вращения Земли в местах приливных выступов А и В два раза в сутки побывает одна и та же точка земной поверхности. Жителям побережий и островов хорошо известны приливы, когда дважды в сутки вода поднимается и опускается. В отдельных местах вследствие стечения обстоятельств (направление течения, узкие заливы и устья рек) высота морского прилива достигает 10 м, а, например, в устье реки Севрн или в бухте Фанди (Англия) достигает 16 м.

Но приливы наблюдаются не только в океане. Твердая Земля, притягиваемая Луной и Солнцем, ведёт себя подобно пружине, деформируется, т. е. твёрдое тело Земли тоже испытывает прилив. Эти явления называются земными приливами. Наибольшая высота земного прилива на экваторе – 55 см, а на широте Киева – около 40 см. Именно на такую высоту мы два раза в сутки поднимаемся и опускаемся, медленно и непрерывно, 6 часов подъём, 6 часов опускание.

Поскольку не имеется неподвижного репера, относительно которого можно было бы наблюдать такие движения, многим это явление остаётся неизвестным. Но высокоточные приборы (гравиметры, наклономеры) уверенно регистрируют земные приливы. При этом точка наблюдений удаляется от центра Земли всего на одну десятимиллионную часть земного радиуса (радиус Земли ≈ 6400 км).

Рис. 3. Приливы на поверхности Земли,
вызванные Луной (вид с северного полюса).
Вследствие трения (вязкости) воды и твёрдой
компоненты Земли приливные выступы А и В
не успевают опадать мгновенно за кульминацией
 Луны над пунктом А и выносятся вперёд
по ходу вращения Земли

Гравиметры регистрируют это движение, как уменьшение силы тяжести, ведь сила тяжести уменьшается с увеличением расстояния от центра Земли.

Во время приливов, как в океане, так и в земной тверди, вследствие вязкости вещества, трения воды по дну и берегам водоёмов, часть энергии вращательного движения Земли рассеивается в виде тепла. От трения приливные выступы А и В не успевают быстро опадать и выносятся Землёй вперёд по ходу её вращения (рис. 3). Притяжение Луной выступа А (большее, чем выступа В ) тормозит суточное вращение Земли, а притяжение выступом А Луны (большее, чем выступом В ) раскручивает наш естественный спутник на орбите.

Вследствие первого эффекта Земля замедляет своё вращение вокруг оси, а вследствие второго – Луна удаляется от Земли. Правда, цифры, которые описывают увеличение суток и удлинение радиуса Лунной орбиты чрезвычайно малы: сутки увеличиваются на 0,002 с за 100 лет, а Луна удаляется от Земли на 3 см/год. Лазерные определения расстояния до Луны, выполненные в 1969–2001 годах с помощью установленных на Луне уголковых отражателей дают для увеличения радиуса лунной орбиты значение 3,81 ± 0,07 см/год.

Эти, казалось бы, незначительные величины, в космологическом масштабе времени вызывают существенные изменения. К тому же, когда Луна была ближе к нашей планете, их взаимодействие было более интенсивным: сутки на Земле увеличивались существеннее, а наш естественный спутник удалялся быстрее (рис. 4).

Рис. 4. Такой была видимая нам сторона Луны
до эпохи интенсивного вулканизма
(3,8–3,1 млрд лет назад), когда огромные массы
базальтовых лав затопили крупные впадины,
преимущественно на обращённой к Земле
стороне, и образовали тёмные области –
лунные моря

Это подтверждается не только результатами астрономических наблюдений. Имеются также палеонтологические , ископаемые данные о том, что сутки на Земле ранее были короче.

Некоторые кораллы и моллюски, а также водоросли в процессе роста образуют не только годовые кольца, как это имеет место в случае с деревьями, но и суточные. По этим данным можно посчитать количество суток на протяжении года. Современные организмы дают 365 суточных колец в одном годовом, а ископаемые – больше.

Так, организмы, жившие в Девонском периоде Палеозойской эры (400 млн лет назад, когда только появились первые позвоночные – рыбы), накопляли за год 400 суточных наслоений, а жившие в Протерозое (670 млн лет назад) – 435.

Астрономам неизвестны причины, которые на протяжении всей истории Земли смогли бы заметно повлиять на протяжённость года – периода обращения Земли вокруг Солнца. Таким образом, год в течение этого большого промежутка времени заметно не менялся, менялась только протяжённость суток.

Легко посчитать по данным этих наблюдений, что в Девоне сутки продолжались 22 современных часа, а 670 млн лет назад (Протерозойская эра) равнялись всего 20 нынешним часам. Раньше сутки были ещё короче, но палеонтологических свидетельств этого на данное время не имеется.

Согласно расчетам специалистов-астрономов, изучающих происхождение планет и прошлое Солнечной системы, начальный период вращения Земли вокруг оси (сутки) составлял 10 часов. Близки к этому значению сутки на планетах-гигантах Юпитере и Сатурне, огромная инерция которых и многочисленные спутники, которые действуют несогласованно, способствовали сохранению их первичного суточного вращения. Уран и Нептун немного замедлили своё осевое вращение: сутки на Уране продолжаются около 17 часов, а на Нептуне – около 16.

Земля будет замедлять своё вращение до тех пор, пока сутки не уравняются с периодом обращения Луны вокруг нашей планеты. Их общий период вращения будет тогда составлять 47 нынешних суток. Земля и Луна будут вращаться обращенные друг к другу приливными выступами, одной и той же стороной, как бы связанные между собой перемычкой, подобно гантели.

Кстати, Луна раньше вращалась вокруг оси намного быстрее, и тогда можно было любоваться не только одной стороной нашего спутника. Однако приливы, которые вызывает на Луне земное тяготение, существенно больше тех, которые вызывает Луна на Земле, поскольку масса нашей планеты в 81 раз больше, а сила тяжести на поверхности нашего спутника меньше в 6 раз.

Лунные приливы уже давно затормозили вращение Луны, и приливной выступ её теперь всегда направлен в сторону Земли. Такое вращение спутника вокруг центральной планеты и вокруг своей оси, когда одна сторона спутника всё время обращена к планете, а период вращения вокруг центрального тела и вокруг оси совпадают, называется синхронным .

Удивительно в связи с этим предвидение известного немецкого философа Иммануила Канта (1724–1804) в то время, когда никаких научных данных по этому вопросу ещё не было.

В своей работе «Общая история и теория неба» в 1754 г. он писал: «Если Земля неуклонно приближается к моменту приостановки своего вращательного движения, то период, в течение которого происходит это изменение, будет завершён тогда, когда поверхность Земли окажется в состоянии покоя по отношению к Луне, т. е. когда Земля начнёт вращаться вокруг своей оси в то самое время, в которое Луна делает оборот вокруг Земли, следовательно, когда Земля будет всегда обращена к Луне одной и той же стороной. Причина этого её состояния – движение жидкого вещества, покрывающего часть её поверхности лишь на весьма незначительную глубину. Это сразу показывает нам причину, почему Луна в своём вращении вокруг Земли всегда обращена к ней одной и той же стороной ».

Любопытно, что высота приливного выступа на Луне сейчас равняется 2 км. Это в 100 раз больше, чем прилив, который вызвала бы наша планета на нынешнем её расстоянии от Луны. Очевидно, в то время, когда образовался такой величины прилив, наш естественный спутник был существенно ближе к Земле. Для такого громадного прилива потребовалось бы расстояние не 380 тысяч км, как сейчас, а в 5 раз меньше.

Луна имела тогда расплавленные недра, которые, охлаждаясь, затвердели и сохранили в её теле этот огромный приливный выступ, как память о той давно минувшей эпохе. Это свидетельствует также о том, что Луна начала вращаться синхронно с обращением вокруг Земли уже тогда, когда расстояние между ними равнялось всего 75 тысяч км. Это произошло менее двух миллиардов лет назад.

Обратимся теперь к Земле. Как упоминалось, продолжительность суток и месяца в отдалённом будущем уравняются между собой и будут составлять 47 нынешних суток. Чтобы процесс этот завершился, понадобится много времени – около 50 млрд лет. Напомним, что возраст Земли и планет – около 4,5 млрд лет.

На этом бы и стабилизировался процесс совместного вращения Земли и Луны, если бы не Солнце. Дело в том, сто солнечные приливы тоже замедляют суточное вращение Земли. Хотя они в два раза меньше, чем лунные, зато не изменяются во времени.

И если тормозное воздействие Луны на суточное вращение Земли прекратится в момент, когда сутки и месяц сравняются, то влияние Солнца на этот процесс будет продолжаться. В результате сутки на Земле будут и дальше увеличиваться, и в итоге наша планета будет вращаться вокруг своей оси медленнее, чем Луна вокруг неё.

В этой ситуации вызванные Луной на Земле приливы будут воздействовать на её вращение в направлении противоположном к ранее рассмотренному случаю, т. е. Земля будет ускоряться в своём вращении, а Луна – тормозиться на орбите. Пойдёт обратный процесс: сутки начнут уменьшаться, а Луна – приближаться к Земле, и продолжаться это будет до тех пор, пока Луна не приблизится к так называемому пределу Роша.

Для спутника с нулевой прочностью (жидкость, отдельные фрагменты твёрдого тела) этот предел составляет приблизительно 1,5 радиуса от поверхности центральной планеты. Здесь центробежная сила обращения Луны и притяжение планеты, действующие в противоположных направлениях (их равнодействующая – приливная сила), будут преобладать над силой тяжести на поверхности спутника и разорвут его на части. Вокруг Земли образуется кольцо из многих небольших спутников.

Такие примеры известны в нашей Солнечной системе: все планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют кольца вблизи поверхности, хотя происхождение этих колец не обязательно связано с приливами. Очевидно, вблизи предела Роша спутники этих планет не смогли сформироваться.

Рис. 5. На рисунке художника – пейзаж на Ио,
ближайшем большом спутнике Юпитера
(Юпитер на заднем плане; чёрное пятно на его
поверхности – тень от одного из спутников). По
мощности вулканы на Ио превышают земные.
Считается, что в вулканическом отношении это
– наиболее активное космическое тело
в Солнечной системе. Из-за меньшей силы
тяжести высота вулканических выбросов –
расплавленной серы, сероводорода,
водяных паров и пр. – достигает здесь 300 км.
Вулканическую деятельность на Ио вызывают
интенсивные приливы, энергия которых
преобразуется в тепло

В системе Земля-Луна связанные с приливами процессы проходят чрезвычайно медленно. Уже упоминалось: для того, чтобы сутки на Земле уравнялись с продолжительностью месяца, необходимо около 50 млрд лет. А чтобы Луна вернулась обратно к Земле, нужно время слишком большое даже в космологическом масштабе.

В Солнечной системе имеется много примеров эффективного действия приливов на вращательное движение небесных тел. Планеты Меркурий и Венера существенно затормозились в результате воздействия на них солнечных приливов, и сутки на них (период обращения вокруг оси) продолжаются 58,6 и 243 земных суток соответственно.

Синхронному вращению следуют небольшие спутники Марса Фобос и Деймос. На ближайшем к Юпитеру большом спутнике Ио высота прилива, застывшего при синхронном вращении, составляет 3 км. Только в результате движения спутника по вытянутой (эксцентричной) орбите эта высота изменяется на 84 метра. При этом вследствие деформации тела спутника выделяется в 10 раз больше тепла, чем на Луне от распада радиоактивных веществ. В результате на Ио действуют вулканы, более мощные, чем на Земле (рис. 5).

Большие спутники Юпитера, Сатурна и Урана, наибольший спутник Нептуна Тритон вращаются синхронно. Плутон и Харон – яркий пример приливного захвата. В этой системе не только Харон обращается синхронно, но и Плутон обращён к Харону всё время одной стороной, они вращаются с периодом 6,4 суток, будто связаны между собой перемычкой.

В итоге подчеркнём, что приливное трение является важным фактором эволюции космических систем, причём не только планет и спутников, но также кратных звездных скоплений и даже галактик.


Рис. 6. На Европе, втором от планеты большом спутнике Юпитера, толщина ледяного покрова оценивается в пределах 10–30 км. Огромные трещины, превышающие в длину 1000 км и шириной в десятки километров, образованы приливами, достигающими на Европе 40 м. Согласно одной из гипотез, коричневый цвет в трещинах вызывается органическим веществом, которое поступает на поверхность из теплых недр спутника. Ио и Европа по величине близки Луне

Словарик
Атмосфера (от греч. ατμος – пар и σφαϊρα – шар) – воздушная оболочка Земли.
Гидросфера (от греч. υδωρ – вода и σφαϊρα – шар) – водная оболочка Земли.
Гравиметр (от лат. gravis – тяжёлый и греч. μετρεω – измерять) – прибор для измерения величины силы тяжести.
Девон (от названия английского графства Девоншир) – четвёртый период Палеозойской эры от 419 до 359 млн лет назад.
Дифференциация (от лат. differentia – разница) – деление целого на качественно различные части.
Космологический (от греч. κοσμοζ – космос, вселенная) – всё, что относится к Вселенной.
Кульминация (от лат. culmen – вершина) – здесь максимальная высота светила.
Литосфера (от греч. λιτος – камень и σφαϊρα – шар) – каменная оболочка Земли.
Мантия (от греч. μαντιον – покров) – каменная оболочка Земли от ядра до земной коры.
Палеозой (от греч. παλαιος – древний ςωη – жизнь) – третья геологическая эра в истории Земли от 541 до 251 млн лет назад.
Палеонтология (от греч. παλαιος – древний,·οντος – суть и λογος – учение) – наука об ископаемых остатках живых организмов.
Протерозой (от греч. προτερος – предыдущий) – вторая геологическая эра в истории Земли от 2500 до 541 млн лет назад.
Протопланетный, протосолнечный (от греч. πρωτος – первый) – первичная туманность, из которой в своё время сформировались Солнце и планеты.
Сидерофилы (от греч. σίδηρος – железо и φίλεω – люблю) – соседние с железом в таблице Менделеева химические элементы.
Синхронный (от греч. συγχρονο – одновременно) – совпадение по периоду колебаний двух и более процессов.
Тектоника (от греч. τεκτονικη – строительное дело) – наука о структуре и движениях земной коры и расположенных под ней масс (литосферных плит).

И.А. Дычко , кандидат физико-математических наук, г. Полтава

МОСКВА, 22 июн - РИА Новости. Предположения, что Луна в будущем может покинуть орбиту спутника Земли, противоречит постулатам небесной механики, заявляют опрошенные РИА Новости российские астрономы.

Ранее многие интернет-СМИ со ссылкой на слова гендиректора "космического" ЦНИИ машиностроения Геннадия Райкунова сообщили, что в будущем Луна может покинуть Землю и стать самостоятельной планетой, двигающейся по собственной орбите вокруг Солнца. По словам Райкунова, таким образом Луна может повторить судьбу Меркурия, который, согласно одной из гипотез, в прошлом был спутником Венеры. В результате, по мнению гендиректора ЦНИИмаша, условия на Земле могут стать похожими на венерианские и будут непригодны для жизни.

"Это звучит как какой-то бред", - сказал РИА Новости Сергей Попов, научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ (ГАИШ).

По его словам, Луна действительно удаляется от Земли, но очень медленно - со скоростью около 38 миллиметров в год. "За несколько миллиардов лет период обращения Луны просто вырастет в полтора раза, и все", - сказал Попов.

"Луна не может совсем уйти. Ей негде взять энергию для того, чтобы сбежать", - отметил он.

Пятинедельные сутки

Другой сотрудник ГАИШ Владимир Сурдин сообщил, что процесс удаления Луны от Земли не будет бесконечным, в конечном счете он сменится приближением. "Утверждение "Луна может покинуть орбиту Земли и превратиться в планету" неверно", - сказал он РИА Новости.

По его словам, удаление Луны от Земли под влиянием приливов вызывает постепенное уменьшение скорости вращения нашей планеты, а скорость ухода спутника будет постепенно снижаться.

Примерно через 5 миллиардов лет радиус лунной орбиты достигнет максимального значения - 463 тысячи километров, а продолжительность земных суток составит 870 часов, то есть пять современных недель. В этот момент скорости вращения Земли вокруг оси и Луны по орбите станут равными: Земля будет смотреть на Луну одной стороной, так же, как Луна сейчас смотрит на Землю.

"Казалось бы, приливное трение (торможение собственного вращения под действием лунной гравитации) при этом должно исчезнуть. Однако солнечные приливы будут продолжать тормозить Землю. Но теперь уже Луна будет опережать вращение Земли и приливное трение начнет тормозить ее движение. В результате Луна станет приближаться к Земле, правда, очень медленно, так как сила солнечных приливов невелика", - сказал астроном.

"Такую картину рисуют нам небесно-механические расчеты, оспаривать которые сегодня никто, я думаю, не станет", - отметил Сурдин.

Потеря Луны не превратит Землю в Венеру

Даже если Луна исчезнет, это не превратит Землю в копию Венеры, заявил РИА Новости заведующий лабораторией сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Александр Базилевский.

"На условиях на поверхности Земли уход Луны мало скажется. Не будет приливов и отливов (они в основном, лунные) и ночи будут безлунными. Переживем", - сказал собеседник агентства.

"По пути Венеры, с жутким разогревом, Земля может пойти из-за нашей глупости - если доведем ее выбросами парниковых газов до уж очень сильного разогрева. Да и то не уверен, что нам удастся так необратимо испоганить наш климат", - сообщил ученый.

По его словам, гипотеза, что Меркурий был спутником Венеры, а потом ушел с орбиты спутника и стал самостоятельной планетой, действительно выдвигалась. В частности, об этом в 1976 году, в статье, опубликованной в журнале Icarus, писали американские астрономы Томас ван Фландерн (Thomas van Flandern) и Роберт Харрингтон (Robert Harrington).

"Расчеты показали, что это возможно, что, однако, не доказывает, что так оно и было", - сказал Базилевский.

В свою очередь Сурдин отмечает, что "более поздние работы практически отвергли ее (эту гипотезу)".