Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że Księżyc jest satelitą Ziemi. Czy jednak zawsze tak będzie? Według dyrektor generalny Centralny Instytut Badawczy Inżynierii Mechanicznej Giennadij Raikunow, nasza gwiazda nocna, może prędzej czy później opuścić orbitę ziemską i stać się niezależną planetą. W tym przypadku Ziemia zamieni się w pustynię pozbawioną życia...

Raikunov zapewnia, że ​​Księżyc może powtórzyć los Merkurego, który rzekomo był kiedyś satelitą Wenus, ale potem „odleciał” od niego. Następnie warunki na Wenus stały się nieodpowiednie do życia, mimo że jest to planeta podobna do Ziemi.

„Księżyc także co roku oddala się od Ziemi i najwyraźniej pewnego dnia, jeśli nie zajdą procesy odwrotne, będzie musiał opuścić Ziemię” – takie oświadczenie wygłosił dyrektor TsNIIMash podczas trwających pokazów lotniczych w Bourges. t okaże się, że Ziemia pójdzie ścieżką Wenus, gdy utworzą się warunki dla niej nieodpowiednie istniejące formyżycie – agresywna atmosfera, ogromne ciśnienie, efekt cieplarniany itp.?”

Według naukowca obecnie prowadzą badanie przestrzeni kosmicznej, które pomogą dowiedzieć się, czy warunki życia na naszej planecie ulegną zmianie, jeśli straci ona swojego naturalnego satelitę, i jak można zapobiec najgorszemu scenariuszowi.

Giennadij Raikunow od dawna niepokoi się losem Księżyca. Wcześniej nazwał satelitę „siódmym kontynentem” i stwierdził, że konieczne jest utworzenie na nim stale funkcjonującej bazy, której pracownicy będą zajmować się badaniami i wykorzystaniem zasobów tego ciała niebieskiego.

Księżyc porusza się obecnie wokół Ziemi po niemal eliptycznej orbicie, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (patrząc z bieguna północnego), ze średnią prędkością 1,02 km na sekundę. W rzeczywistości ruch naszego naturalnego satelity jest dość złożonym procesem, na który wpływają różne zakłócenia spowodowane przyciąganiem Słońca, planet i spłaszczonym kształtem Ziemi. Jak prawdopodobny jest scenariusz zaproponowany przez Raikunova?

Siergiej Popow, badacz z Państwowego Instytutu Astronomicznego Sternberga Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego (SAI), potwierdził, że Księżyc rzeczywiście oddala się od Ziemi, ale bardzo powoli – prędkość oddalania się wynosi około 38 milimetrów rocznie. „W ciągu kilku miliardów lat okres obiegu Księżyca po prostu wydłuży się półtorakrotnie i to wszystko” – powiedział Popow. „Księżyc nie może całkowicie opuścić. Nie ma skąd czerpać energii”.

Według Surdina pod wpływem pływów słonecznych (ruch masy wody, spowodowane przyciąganiem nie Księżyca, ale Słońca. — wyd. ) prędkość obrotowa naszej planety stopniowo maleje, a prędkość usuwania satelity będzie stopniowo maleć. Za około pięć miliardów lat promień orbity Księżyca osiągnie maksymalną wartość - 463 tysiące kilometrów, a długość dnia ziemskiego wzrośnie do 870 godzin.

„Stwierdzenie „Księżyc może opuścić orbitę Ziemi i zamienić się w planetę” jest błędne” – skomentował Władimir Surdin słowa swojego kolegi Raikunova. „Pływy słoneczne będą nadal spowalniać Ziemię. Ale teraz Księżyc wyprzedzi Ziemię. obrót Ziemi i tarcie pływowe zaczną spowalniać jej ruch. W rezultacie Księżyc zacznie zbliżać się do Ziemi, aczkolwiek bardzo powoli, ponieważ siła pływów słonecznych jest niewielka.

Ale nawet jeśli wyobrazimy sobie, że Księżyc nie jest już satelitą Ziemi, nie zmieni to naszej planety w pozór pozbawionej życia Wenus – twierdzą naukowcy. Tym samym kierownik laboratorium planetologii porównawczej Instytutu Geochemii i chemia analityczna nazwany na cześć Wernadskiego RAS, Aleksander Bazilewski skomentował: "Odejście Księżyca będzie miało niewielki wpływ na warunki na powierzchni Ziemi. Nie będzie przypływów i odpływów (są one głównie księżycowe), a noce będą bezksiężycowe. Będziemy przetrwać."

Koledzy Raikunova nie do końca zgadzają się z jego twierdzeniem, że Merkury był kiedyś satelitą Wenus. „Obliczenia wykazały, że jest to możliwe, co jednak nie dowodzi, że tak było” – powiedział Bazilewski. Ponadto jego zdaniem rozwój Ziemi i Wenus nie może przebiegać tymi samymi drogami, gdyż w atmosferze Wenus występuje zwiększona zawartość ciężkiego izotopu wodoru – deuteru.

"Może to wynikać z faktu, że kiedyś Wenus posiadała stosunkowo dużą ilość wody. Kiedy woda w górnych warstwach atmosfery rozkładała się na wodór i tlen, lekki izotop wodoru uciekał w przestrzeń kosmiczną szybciej niż ciężki, a doszło do zaobserwowanej anomalii” – mówi naukowiec. „Ale to nie fakt, że na powierzchni Wenus znajdowała się woda w stanie ciekłym, a nie para w atmosferze, to znaczy nie jest faktem, że nie było tam tak gorąco jak obecnie Teraz."

W kontakcie z

Koledzy z klasy

Nasza planeta ma tylko jednego satelitę - to. I stopniowo to ciało niebieskie coraz bardziej oddala się od Ziemi. Odległość między Księżycem a Ziemią zwiększa się o około 3,8 centymetra rocznie. Zaraz po narodzinach Księżyc był znacznie bliżej naszej planety. Naukowcy szacują tę odległość na 60 000 kilometrów. Dla jasności przypomnijmy, że satelity geostacjonarne znajdują się na orbicie na wysokości 35 786 kilometrów.

Jeśli różnica mas pomiędzy ciałami krążącymi wokół siebie jest bardzo duża, pojawia się kolejne interesujące zjawisko: rezonans orbitalny. Najbardziej oczywistym przykładem jest rotacja. Ponieważ Słońce jest znacznie większe, zamiast znajdować się na orbicie synchronicznej, Merkury ma rezonans orbitalny 3:2 (tj. obraca się 3 razy wokół własnej osi na każde dwa obroty wokół Słońca).

W przypadku Saturna niektóre jego księżyce również znajdują się w rezonansie orbitalnym ze sobą. Tytan znajduje się w rezonansie orbitalnym 3:4 z Hyperionem (na każde 3 orbity wokół Saturna Hyperion wykonuje 4). Ganimedes i Europa znajdują się w rezonansie orbitalnym z Jowiszem o parametrach 1:2:4 (to znaczy na każde 2 i 4 obroty Jowisza odpowiednio Europa i Ganimedes wykonują 1).

Czy Księżyc może uciec z Ziemi?

Odpowiedź brzmi nie. Nieważne, jak bardzo tego nie chciała. Ostatecznie Księżyc odsunie się na tyle daleko od Ziemi, że odkształcenie grawitacyjne nie będzie już miało wpływu na prędkość rotacji naszej planety. Nasz satelita będzie wydawał się unosić nad jednym punktem na powierzchni Ziemi. A można go obserwować tylko z jednej strony Ziemi. Niektórzy uważają, że stanie się to dopiero za 50 miliardów lat. Jest mało prawdopodobne, że ktokolwiek z nas dożyje tego wydarzenia…

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

W kontakcie z

W każdym ten moment czasie Księżyc znajduje się nie bliżej niż 361 000 i nie dalej niż 403 000 kilometrów od Ziemi. Odległość Księżyca od Ziemi zmienia się, ponieważ Księżyc obraca się wokół Ziemi nie po okręgu, ale po elipsie. Ponadto Księżyc stopniowo oddala się od Ziemi średnio o 5 centymetrów rocznie. Ludzie obserwują stopniowo malejący Księżyc od wielu stuleci. Może nadejść dzień, w którym Księżyc oderwie się od Ziemi i poleci w przestrzeń kosmiczną, stając się niezależnym ciałem niebieskim. Ale to może się nie zdarzyć. Balansować siły grawitacyjne utrzymuje Księżyc mocno na orbicie okołoziemskiej.

Interesujący fakt: Księżyc oddala się od Ziemi o około 5 centymetrów rocznie.

Dlaczego Księżyc oddala się od Ziemi?

Każde poruszające się ciało pragnie, na skutek bezwładności, kontynuować swoją podróż po linii prostej. Ciało poruszające się po okręgu ma tendencję do odrywania się od okręgu i latania stycznie do niego. Ta tendencja do odrywania się od osi obrotu nazywana jest siłą odśrodkową. Czujesz siłę odśrodkową w parku dla dzieci, jadąc na szybkiej huśtawce lub podczas jazdy samochodem, gdy gwałtownie skręca i dociska Cię do drzwi.

Słowo „odśrodkowy” oznacza „biegnący od środka”. Księżyc również stara się podążać za tą siłą, ale utrzymuje go na orbicie siła grawitacji. Księżyc pozostaje na orbicie, ponieważ siła odśrodkowa równoważony siłą grawitacji Ziemi. Im bliżej planety znajduje się jej satelita, tym szybciej się wokół niej obraca.

Pochodzenie Księżyca. To było dawno temu. Tak dawno, że trudno sobie to nawet wyobrazić. Aby określić liczbę lat, które upłynęły, musiałbyś wpisać liczbę zawierającą dziewięć zer.

W tym czasie Księżyc i Ziemia były jednym. Ogromna stopiona kula wykonała jeden obrót wokół własnej osi w ciągu zaledwie czterech godzin. Siła odśrodkowa na równiku oraz pływy wywołane przez Słońce w tej wydłużonej w jego kierunku kuli weszły w rezonans z własnymi wibracjami kuli i oderwały od niej kawałek, który ostatecznie stał się Księżycem.

W miejscu tego oddziału do dziś zachowała się największa depresja na Ziemi, obecnie zajmowana przez Ocean Spokojny.


W to wierzył słynny angielski astronom Jerzego Darwina(1845–1912), syn Karol Darwin(1809–1882). I choć jego hipoteza o pochodzeniu Księżyca nie jest obecnie powszechnie akceptowana, obserwacje i obliczenia pokazują, że dwa miliardy lat temu nasz naturalny satelita znajdował się w bardzo bliskiej odległości od Ziemi.

Ale nasza planeta i Księżyc mają 4,5 miliarda lat (świadczy o tym również wiek najstarszych skał księżycowych). Gdyby Ziemia i Księżyc pojawiły się razem w tym momencie, odsunęłyby się od siebie znacznie dalej niż obecnie.

Co wydarzyło się w pierwszej połowie ich istnienia? Gdzie był księżyc? Może powstały razem, ale wcześniej Księżyc oddalał się od naszej planety z mniejszą intensywnością niż obecnie? A może gdzieś krążyła wokół Słońca jako planeta, a potem w jakiś sposób została przechwycona przez niską orbitę okołoziemską i stał się satelitą Ziemi?

Pytania te, wraz z wersją Darwina, odzwierciedlają trzy hipotezy dotyczące pochodzenia Księżyca, które od dawna są dość popularne w nauce: 1) oddzielenie od Ziemi, 2) jego powstanie w tym samym czasie co nasza planeta oraz 3) przechwycenie gotowego satelity.

W 1975 roku pojawiła się kolejna, katastroficzna hipoteza, która łączy powstanie Księżyca ze zderzeniem Ziemi z dużym ciałem kosmicznym porównywalnym masą z planetą Mars.

Zatrzymajmy się krótko na tych hipotezach i przeanalizujmy je, biorąc pod uwagę główne Charakterystyka fizyczna nasz naturalny satelita. Oprócz wielkości i masy najważniejszym parametrem planety jest jej średnia gęstość, która pozwala nam ją wyznaczyć skład chemiczny. Dla Księżyca jest to 3,3 g/cm 3 (dla Ziemi 5,5 g/cm 3). Gęstość Księżyca jest zbliżona do gęstości Ziemi płaszcz, litosfera Ziemia, jej skalista skorupa, która zajmuje 70% masy planety - od jądra żelazowo-niklowego (połowa promienia Ziemi) do powierzchni. Jeśli chodzi o Księżyc, ma on bardzo mały rdzeń żelazowo-niklowy, stanowiący zaledwie 2–3% masy (ryc. 2).

Ryż. 2. Wewnętrzna budowa Księżyca.
Liczby na rysunku to odległości od środka Księżyca.
Małe kulki w płaszczu są źródłem trzęsień księżyca.
Energia trzęsień księżyca uwalniana rocznie
słabsze niż trzęsienia ziemi miliardy razy

1) Wydawałoby się, że jeśli substancja księżycowa jest podobna do substancji płaszcza ziemskiego, to jest to przekonujący argument, że Księżyc kiedyś oddzielił się od Ziemi. Na tej podstawie hipoteza o oddzieleniu Księżyca od Ziemi (nazywanej żartobliwie „córką”) była swego czasu bardzo popularna i została powszechnie przyjęta na początku XX wieku.

Na korzyść tej wersji pochodzenia Księżyca podobny stosunek izotopów tlenu 16 O, 17 O i 18 O uzyskano stosunkowo niedawno w skałach księżycowych i skałach płaszcza Ziemi. Jednak oprócz podobieństwa substancji księżycowej do substancji płaszcza Ziemi istnieją również istotne różnice.

Rzeczywiście, tak zwane lotne (niskotopliwe) i syderofilny W skałach księżycowych jest znacznie mniej pierwiastków niż w skałach lądowych. Dodatkowo, aby siła odśrodkowa i przypływ oderwały kawałek globu, potrzebny jest okres jego obrotu wynoszący co najmniej 2 godziny, aby półokres obrotu rezonował z okresem naturalnych oscylacji tej kuli (ok. godzinę), a masa rozerwanego kawałka, jak pokazują obliczenia, powinna stanowić 10–20% masy Ziemi.

W rzeczywistości masa Księżyca jest 81 razy mniejsza niż masa Ziemi, a masa materiału płaszcza w objętości Rowu Pacyfiku stanowiłaby tylko niewielki ułamek masy Księżyca. Poza tym wiek Pacyfik wiek szacuje się na około 500 milionów lat, podczas gdy wiek Księżyca i Ziemi wynosi 4,5 miliarda lat. Tym samym hipoteza o oddzieleniu Księżyca od Ziemi nie wytrzymuje ostrej krytyki specjalistów.

2) Gdyby Księżyc i Ziemia powstały jednocześnie z tego samego pierścienia protoplanetarny chmury (żartując - hipoteza „siostrzana”), łatwo wyjaśnia tożsamość stosunku izotopowego tlenu w ich substancji, ale nie zgadza się z jej różnicą w gęstości oraz niedoborem żelaza i pierwiastków syderofilnych i lotnych.

Jeden z autorów hipotezy wpływu V. Hartmana napisał: „ Trudno sobie wyobrazić tę dwójkę ciała niebieskie i wyrastają w pobliżu z jednej orbitalnej warstwy materii, ale jednocześnie jeden z nich zabiera całe żelazo, a drugi praktycznie go nie ma».

3) Legendy niektórych ludów (na przykład Dogonów, Afryka Zachodnia) opowiadają o czasach, gdy na niebie nie było Księżyca i o pojawieniu się nowej gwiazdy. Wbrew temu wyniki komputerowych symulacji zdobycia Księżyca przez Ziemię (żartobliwie zwanej hipotezą „małżeńską”) pokazują, że prawdopodobieństwo takiego zdobycia jest bardzo małe.

Znacznie bardziej prawdopodobne jest zderzenie lub wyrzucenie proto-księżyca przez grawitację Ziemi poza orbitę Ziemi. Niską gęstość i małe żelazne jądro Księżyca można wytłumaczyć założeniem, że powstał on poza planetami grupa naziemna(Merkury, Wenus, Ziemia i Mars), jednak w tym przypadku nie da się wytłumaczyć niedoboru pierwiastków lotnych, których jest tam mnóstwo. Trudno się w nim odnaleźć Układ Słoneczny miejsce z niewielką zawartością jednego i drugiego jednocześnie.

4) Jednym z głównych celów amerykańskich misji kosmicznych na Księżyc w latach 60. i 70. było znalezienie dowodów na korzyść jednego lub drugiego z trzech powyższych

nazwane hipotezy dotyczące pochodzenia Księżyca. W ramach programu Apollo na Ziemię dostarczono 385 kg materiału księżycowego. Już pierwsze jego analizy ujawniły istotne rozbieżności pomiędzy uzyskanymi wynikami a wszystkimi trzema hipotezami.

Większość ekspertów uważa, że ​​obecnie dostępne fakty potwierdzają hipotezę, która przed lotem jeszcze nie istniała statki kosmiczne na Księżyc – hipotezy katastrofalnej kolizji. Aby wyjaśnić niedobór żelaza na Księżycu, należało przyjąć założenie, że w momencie zderzenia (4,5 miliarda lat temu) w głębinach obu ciał występowało już przyciąganie grawitacyjne. różnicowanie substancji, gdy są ciężkie pierwiastki chemiczne opadły i utworzyły rdzeń, a lżejsze wypłynęły na powierzchnię i utworzyły płaszcz, skorupę, hydrosfera I atmosfera.

Założenie to nie ma uzasadnienia geologicznego, niemniej jednak katastrofalna hipoteza pochodzenia Księżyca jest obecnie uważana za najbardziej akceptowalną.

Ewolucja układu Ziemia-Księżyc. Zastanówmy się teraz, jak Ziemia i Księżyc współistniały, odkąd los je połączył. Dom siła napędowa ich interakcja była i pozostaje tarciem pływowym. Siła pływowa na Ziemi jest wypadkową dwóch sił: przyciągania Księżyca lub Słońca oraz siły odśrodkowej powstałej w wyniku obrotu Ziemi wokół wspólnego centrum Ziemia-Księżyc (tzw. środek ciężkości i znajduje się w płaszczu Ziemi na głębokości 1700 km) lub Ziemia-Słońce (ryc. 3).

W centrum Ziemi siły te równoważą się, ale w punkcie A atrakcyjność zwycięży i ​​to w punkt W- siła odśrodkowa. Są to punkty maksymalnego pływu na powierzchni planety.

Ze względu na codzienny obrót Ziemi w miejscach występów pływowych A I W odwiedza ten sam punkt na powierzchni ziemi dwa razy dziennie. Mieszkańcy wybrzeży i wysp doskonale zdają sobie sprawę z przypływów, kiedy woda podnosi się i opada dwa razy dziennie. W niektórych miejscach, ze względu na splot okoliczności (kierunek prądu, wąskie zatoki i ujścia rzek), wysokość przypływ morski osiąga 10 m, a na przykład u ujścia rzeki Sevrn lub w Zatoce Fundy (Anglia) osiąga 16 m.

Ale pływy obserwuje się nie tylko w oceanie. Solidna Ziemia, przyciągany przez Księżyc i Słońce, zachowuje się jak sprężyna i ulega deformacji, czyli ciało stałe Ziemi również doświadcza pływu. Zjawiska te nazywane są pływami ziemskimi . Najwyższa wysokość przypływu na Ziemi na równiku wynosi 55 cm, a na szerokości Kijowa - około 40 cm.To na tę wysokość wznosimy się i opadamy dwa razy dziennie, powoli i nieprzerwanie, 6 godzin w górę, 6 godzin w dół .

Ponieważ nie ma stałego punktu odniesienia, względem którego można by zaobserwować takie ruchy, zjawisko to pozostaje dla wielu nieznane. Jednak bardzo precyzyjne instrumenty (grawimetry, przechyłomierze) niezawodnie rejestrują pływy ziemskie. W tym przypadku punkt obserwacyjny oddala się od środka Ziemi tylko o jedną dziesięciomilionową promienia Ziemi (promień Ziemi ≈ 6400 km).

Ryż. 3. Pływy na powierzchni Ziemi,
spowodowane przez Księżyc (widok z bieguna północnego).
Z powodu tarcia (lepkości) wody i ciała stałego
składniki szczytów pływowych Ziemi A I W
nie mają czasu, aby od razu spaść kulminacja
Księżyc nad punktem A i są przesunięte do przodu
gdy Ziemia się obraca

Grawimetry rejestrują ten ruch jako spadek grawitacji, ponieważ grawitacja maleje wraz ze wzrostem odległości od środka Ziemi.

Podczas pływów, zarówno w oceanie, jak i na firmamencie Ziemi, na skutek lepkości substancji i tarcia wody o dno i brzegi zbiorników, część energii ruchu obrotowego Ziemi jest rozpraszana w postaci ciepło. Występy pływowe spowodowane tarciem A I W nie mają czasu szybko spaść i są przenoszone przez Ziemię w trakcie jej obrotu (ryc. 3). Przyciąganie Księżyca do półki A(więcej niż występ W) spowalnia codzienny obrót Ziemi, a grawitacja wystaje A Księżyc (więcej niż półka W) obraca naszego naturalnego satelitę na orbicie.

W wyniku pierwszego efektu Ziemia spowalnia swój obrót wokół własnej osi, a w wyniku drugiego Księżyc oddala się od Ziemi. To prawda, że ​​liczby opisujące wydłużenie dnia i wydłużenie promienia orbity Księżyca są niezwykle małe: dzień wydłuża się o 0,002 s na 100 lat, a Księżyc oddala się od Ziemi o 3 cm/rok. Laserowe wyznaczenia odległości do Księżyca, przeprowadzone w latach 1969–2001 przy użyciu reflektorów narożnych zainstalowanych na Księżycu, dają wartość 3,81 ± 0,07 cm/rok dla zwiększenia promienia orbity Księżyca.

Te pozornie nieistotne wielkości powodują znaczące zmiany w kosmologicznej skali czasu. Ponadto, gdy Księżyc znajdował się bliżej naszej planety, ich interakcja była bardziej intensywna: dni na Ziemi wydłużały się znacznie, a nasz naturalny satelita oddalał się szybciej (ryc. 4).

Ryż. 4. To była widoczna dla nas strona Księżyca
przed erą intensywnego wulkanizmu
(3,8–3,1 miliarda lat temu), kiedy pojawiły się ogromne masy
lawa bazaltowa zalała duże zagłębienia,
skierowane głównie w stronę Ziemi
stronie i utworzyły ciemne obszary -
morza księżycowe

Potwierdzają to nie tylko wyniki obserwacji astronomicznych. Istnieje również paleontologiczny dowody kopalne sugerują, że dni na Ziemi były wcześniej krótsze.

W procesie wzrostu niektóre koralowce i mięczaki, a także glony tworzą nie tylko słoje roczne, jak ma to miejsce w przypadku drzew, ale także słoje dzienne. Korzystając z tych danych, możesz obliczyć liczbę dni w ciągu roku. Współczesne organizmy wytwarzają 365 słojów dobowych w ciągu jednego roku, podczas gdy skamieniałości produkują ich więcej.

Zatem organizmy żyjące w dewoński okres Paleozoik epoki (400 milionów lat temu, kiedy właśnie pojawiły się pierwsze kręgowce – ryby) – gromadziło 400 niosek dziennie, a te, które żyły Proterozoik(670 milionów lat temu) – 435.

Astronomowie nie znają przyczyn, które w całej historii Ziemi mogły znacząco wpłynąć na długość roku – okresu obrotu Ziemi wokół Słońca. Zatem rok nie zmienił się zauważalnie przez ten długi okres czasu, zmieniła się jedynie długość dnia.

Z tych obserwacji łatwo wyliczyć, że w Devon doba trwała 22 godziny współczesne, a 670 milionów lat temu ( Proterozoik era) wynosiły zaledwie 20 godzin współczesnych. Wcześniej dzień był jeszcze krótszy, ale nie ma na to dowodów paleontologicznych dany czas niedostępne.

Według obliczeń astronomów badających pochodzenie planet i przeszłość Układu Słonecznego, okres początkowy Obrót Ziemi wokół własnej osi (dnia) trwał 10 godzin. Dzień na gigantycznych planetach Jowisz i Saturn jest bliski tej wartości, której ogromna bezwładność i liczne satelity działające niekonsekwentnie przyczyniły się do zachowania ich pierwotnej dziennej rotacji. Uran i Neptun nieco zwolniły obrót osiowy: doba na Uranie trwa około 17 godzin, a na Neptunie - około 16.

Ziemia będzie zwalniać swój obrót, aż dzień zrówna się z okresem obrotu Księżyca wokół naszej planety. Ich łączny okres rotacji będzie wówczas wynosił 47 bieżących dni. Ziemia i Księżyc będą się obracać naprzeciw siebie z występami pływowymi, po tej samej stronie, jakby połączone mostem, jak hantle.

Nawiasem mówiąc, Księżyc obracał się wokół własnej osi znacznie szybciej i wtedy można było podziwiać nie tylko jedną stronę naszego satelity. Jednak pływy, które grawitacja Ziemi powoduje na Księżycu, są znacznie większe niż te powodowane przez Księżyc na Ziemi, ponieważ masa naszej planety jest 81 razy większa, a siła grawitacji na powierzchni naszego satelity jest 6 razy mniejsza.

Pływy księżycowe od dawna spowalniają obrót Księżyca, a jego występ pływowy jest teraz zawsze skierowany w stronę Ziemi. Taki obrót satelity wokół planety centralnej i wokół jej osi, gdy jedna strona satelity jest zawsze zwrócona w stronę planety, a okres obrotu wokół ciała centralnego i wokół osi pokrywa się, nazywa się synchroniczny.

Zaskakująca jest pod tym względem dalekowzroczność słynnego niemieckiego filozofa Immanuela Kanta(1724–1804) w czasie, gdy nie było jeszcze danych naukowych na ten temat.

W jego pracy " Historia ogólna i teorii nieba” w roku 1754 pisał: „ Jeżeli Ziemia stopniowo zbliża się do momentu zawieszenia swojego ruchu obrotowego, to okres, w którym następuje ta zmiana, zakończy się, gdy powierzchnia Ziemi znajdzie się w spoczynku względem Księżyca, czyli gdy Ziemia zacznie się obracać wokół własnej osi w tym samym czasie, w którym Księżyc dokonuje obrotu wokół Ziemi, a zatem kiedy Ziemia będzie zawsze zwrócona tą samą stroną do Księżyca. Powodem jej stanu jest ruch. substancja płynna, zajmując część jego powierzchni jedynie do bardzo niewielkiej głębokości. To natychmiast pokazuje nam powód, dla którego Księżyc podczas swojego obrotu wokół Ziemi zawsze zwraca się do niego tą samą stroną».

Ciekawe, że wysokość grzbietu pływowego na Księżycu wynosi obecnie 2 km. To 100 razy więcej niż przypływ, jaki spowodowałaby nasza planeta w jej obecnej odległości od Księżyca. Oczywiście w momencie powstania takiego przypływu nasz naturalny satelita znajdował się znacznie bliżej Ziemi. W przypadku tak ogromnego przypływu odległość nie wyniosłaby 380 tys. km, jak ma to miejsce obecnie, ale 5 razy mniej.

Księżyc miał wówczas stopione wnętrze, które ochładzając się, twardniało i zatrzymywało w swoim ciele tę ogromną wypukłość pływową, jako pamiątkę tamtej dawno minionej epoki. Wskazuje to również, że Księżyc zaczął obracać się synchronicznie ze swoim obrotem wokół Ziemi już wtedy, gdy odległość między nimi wynosiła zaledwie 75 tys. km. Miało to miejsce niecałe dwa miliardy lat temu.

Zwróćmy się teraz do Ziemi. Jak wspomniano, długość dnia i miesiąca w odległej przyszłości będzie sobie równa i wyniesie 47 bieżących dni. Aby proces ten się zakończył, potrzeba dużo czasu – około 50 miliardów lat. Przypomnijmy, że wiek Ziemi i planet wynosi około 4,5 miliarda lat.

Ustabilizowałoby to proces wspólnego obrotu Ziemi i Księżyca, gdyby nie Słońce. Faktem jest, że pływy słoneczne spowalniają również codzienny obrót Ziemi. Choć są dwa razy mniejsze od księżycowych, nie zmieniają się z biegiem czasu.

A jeśli hamujący wpływ Księżyca na codzienny obrót Ziemi ustanie w momencie, gdy dzień i miesiąc zrównają się, wówczas wpływ Słońca na ten proces będzie kontynuowany. W rezultacie dzień na Ziemi będzie się nadal wydłużał, w wyniku czego nasza planeta będzie obracać się wokół własnej osi wolniej niż otaczający ją Księżyc.

W tej sytuacji pływy wywołane przez Księżyc na Ziemi będą miały wpływ na jego obrót w kierunku odwrotnym do rozpatrywanego wcześniej przypadku, czyli Ziemia w swoim obrocie przyspieszy, a Księżyc zwolni na orbicie. Rozpocznie się proces odwrotny: dzień zacznie się zmniejszać, a Księżyc zacznie zbliżać się do Ziemi i będzie to trwało, aż Księżyc zbliży się do tzw. granicy Roche’a.

Dla satelity o zerowej sile (płyn, pojedyncze fragmenty solidny) granica ta wynosi około 1,5 promienia od powierzchni planety centralnej. Tutaj siła odśrodkowa obrotu Księżyca i grawitacja planety, działające w przeciwnych kierunkach (ich wypadkową jest siła pływowa), przeważą nad siłą grawitacji na powierzchni satelity i rozerwą go na kawałki. Wokół Ziemi tworzy się pierścień wielu małych satelitów.

Takie przykłady są znane w naszym Układzie Słonecznym: gigantyczne planety Jowisz, Saturn, Uran i Neptun mają pierścienie blisko powierzchni, chociaż pochodzenie tych pierścieni niekoniecznie jest związane z pływami. Oczywiście satelity tych planet nie mogły powstać w pobliżu granicy Roche'a.

Ryż. 5. Rysunek artysty przedstawia krajobraz na Io,
Najbliższy duży księżyc Jowisza
(Jowisz jest w tle; jest na nim czarna plama
powierzchnia - cień jednego z satelitów). Przez
Siła wulkanów na Io przewyższa tę na Ziemi.
Uważa się, że w kategoriach wulkanicznych tak
- najbardziej aktywne ciało kosmiczne
w Układzie Słonecznym. Ze względu na mniejszą siłę
wysokość grawitacyjna emisji wulkanicznych –
stopiona siarka, siarkowodór,
para wodna itp. – sięga tutaj 300 km.
Aktywność wulkaniczna na Io jest spowodowana:
intensywne pływy, których energia
zamienione na ciepło

W układzie Ziemia-Księżyc procesy pływowe zachodzą niezwykle powoli. Wspomniano już: aby dzień na Ziemi zrównał się z długością miesiąca, potrzeba około 50 miliardów lat. A powrót Księżyca z powrotem na Ziemię zajmuje zbyt dużo czasu, nawet w środku kosmologiczny skala.

W Układzie Słonecznym istnieje wiele przykładów skutecznego działania pływów ruch obrotowy ciała niebieskie Planety Merkury i Wenus znacznie spowolniły pod wpływem pływów słonecznych, a ich dzień (okres obrotu wokół własnej osi) trwa odpowiednio 58,6 i 243 dni ziemskich.

Za rotacją synchroniczną podążają małe satelity Marsa Fobosa i Deimosa. Na dużym satelicie Io, najbliżej Jowisza, wysokość przypływu, zamrożonego podczas rotacji synchronicznej, wynosi 3 km. Dopiero w wyniku poruszania się satelity po wydłużonej (mimośrodowej) orbicie wysokość ta zmienia się o 84 metry. Co więcej, w wyniku deformacji korpusu satelity w wyniku rozpadu substancji radioaktywnych uwalnia się 10 razy więcej ciepła niż na Księżycu. W rezultacie na Io znajdują się wulkany potężniejsze niż te na Ziemi (ryc. 5).

Duże księżyce Jowisza, Saturna i Urana oraz największy księżyc Neptuna, Tryton, obracają się synchronicznie. Pluton i Charon są najlepszymi przykładami blokowania pływów. W tym układzie nie tylko Charon obraca się synchronicznie, ale także Pluton jest cały czas zwrócony w stronę Charona jedną stroną, obracają się one z okresem 6,4 dnia, jakby połączone zworką.

W rezultacie podkreślamy, że tarcie pływowe jest ważnym czynnikiem w ewolucji układów kosmicznych, nie tylko planet i satelitów, ale także wielu gromad gwiazd, a nawet galaktyk.


Ryż. 6. Na Europie, drugim co do wielkości satelicie Jowisza od planety, grubość pokrywy lodowej szacuje się na 10–30 km. Ogromne pęknięcia, o długości przekraczającej 1000 km i szerokości kilkudziesięciu kilometrów, tworzą w Europie przypływy dochodzące do 40 m. Według jednej z hipotez, brązowy kolor w pęknięciach nazywa się materia organiczna, który wydostaje się na powierzchnię z ciepłego wnętrza satelity. Io i Europa mają rozmiary zbliżone do Księżyca

Słownik
Atmosfera(od greckiego ατμος - para i σφαϊρα - piłka) - skorupa powietrzna Ziemi.
Hydrosfera(od greckiego υδωρ - woda i σφαϊρα - piłka) - wodna skorupa Ziemi.
Grawimetr(od łac. gravis – ciężki i greckiego μετρεω – mierzyć) – urządzenie służące do pomiaru wielkości grawitacji.
dewoński(od nazwy angielskiego hrabstwa Devonshire) – okres czwarty Paleozoik era od 419 do 359 milionów lat temu.
Różnicowanie(z łac. Differentia - różnica) - podział całości na jakościowo różne części.
Kosmologiczny(z greckiego κοσμοζ – przestrzeń, wszechświat) – wszystko, co dotyczy Wszechświata.
Punkt kulminacyjny(z łac. culmen - szczyt) - tutaj jest maksymalna wysokość oprawy.
Litosfera(od greckiego λιτος - kamień i σφαϊρα - piłka) - kamienna skorupa Ziemi.
Płaszcz(z greckiego μαντιον - okładka) - kamienna skorupa Ziemi od jądra do skorupa Ziemska.
Paleozoik(od greckiego παλαιος - starożytne ςωη - życie) - trzecia era geologiczna w historii Ziemi od 541 do 251 milionów lat temu.
Paleontologia(od greckiego παλαιος - starożytny, οντος - esencja i λογος - nauczanie) - nauka o szczątkach kopalnych organizmów żywych.
Proterozoik(z greckiego προτερος - poprzedni) - druga era geologiczna w historii Ziemi od 2500 do 541 milionów lat temu.
Protoplanetarny, protosłoneczny(z greckiego πρωτος - pierwsza) - pierwotna mgławica, z której jednocześnie powstało Słońce i planety.
Syderofile(od greckiego σίδηρος - żelazo i φίλεω - miłość) - pierwiastki chemiczne sąsiadujące z żelazem w układzie okresowym.
Synchroniczny(z greckiego συγχρονο - jednocześnie) - zbieżność w okresie oscylacji dwóch lub więcej procesów.
Tektonika(z greckiego τεκτονικη - budowa) - nauka o budowie i ruchach skorupy ziemskiej oraz znajdujących się pod nią mas (płyt litosferycznych).

I.A. Dychko, kandydat nauk fizycznych i matematycznych, Połtawa

MOSKWA, 22 czerwca – RIA Nowosti. Założenia, że ​​Księżyc może w przyszłości opuścić orbitę ziemskiego satelity, przeczą postulatom mechaniki niebieskiej – twierdzą rosyjscy astronomowie, z którymi rozmawiała RIA Novosti.

Wcześniej wiele mediów internetowych, powołując się na słowa dyrektora generalnego „kosmicznego” Centralnego Instytutu Badawczego Inżynierii Mechanicznej Giennadija Raikunowa, donosiło, że w przyszłości Księżyc może opuścić Ziemię i stać się niezależną planetą poruszającą się po własnej orbicie wokół słońce. Według Raikunova Księżyc może w ten sposób powtórzyć los Merkurego, który według jednej z hipotez był w przeszłości satelitą Wenus. W rezultacie, zdaniem dyrektora generalnego TsNIIMash, warunki na Ziemi mogą stać się podobne do tych na Wenus i będą nieodpowiednie do życia.

„Brzmi to jak jakiś nonsens” – powiedział RIA Novosti Siergiej Popow, badacz z Państwowego Instytutu Astronomicznego Sternberg na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym (SAISH).

Według niego Księżyc rzeczywiście oddala się od Ziemi, ale bardzo powoli – z prędkością około 38 milimetrów rocznie. „W ciągu kilku miliardów lat okres obiegu Księżyca po prostu wydłuży się półtorakrotnie i to wszystko” – powiedział Popow.

"Księżyc nie może całkowicie odejść. Nie ma skąd czerpać energii" - zauważył.

Dzień pięciotygodniowy

Inny funkcjonariusz policji drogowej, Władimir Surdin, powiedział, że proces oddalania się Księżyca od Ziemi nie będzie nieskończony; ostatecznie zostanie zastąpiony podejściem. „Stwierdzenie: «Księżyc może opuścić orbitę Ziemi i zamienić się w planetę» jest błędne” – powiedział RIA Novosti.

Według niego odsunięcie Księżyca od Ziemi pod wpływem pływów powoduje stopniowe zmniejszanie się prędkości obrotowej naszej planety, a prędkość odlotu satelity będzie stopniowo malała.

Za około 5 miliardów lat promień orbity Księżyca osiągnie maksymalną wartość - 463 tysiące kilometrów, a dzień ziemski wyniesie 870 godzin, czyli pięć współczesnych tygodni. W tym momencie prędkość obrotu Ziemi wokół własnej osi i Księżyca na orbicie stanie się równa: Ziemia będzie patrzeć na Księżyc z jednej strony, tak jak Księżyc patrzy teraz na Ziemię.

"Wygląda na to, że tarcie pływowe (hamowanie własnego obrotu pod wpływem grawitacji księżycowej) powinno zniknąć. Jednak przypływy słoneczne będą nadal spowalniać Ziemię. Ale teraz Księżyc prześcignie obrót Ziemi i rozpocznie się tarcie pływowe spowolnić swój ruch. W rezultacie Księżyc zacznie zbliżać się do Ziemi, jednak będzie to bardzo powolne, ponieważ siła pływów słonecznych jest niewielka” – powiedział astronom.

„Taki obraz rysują nam obliczenia niebiańsko-mechaniczne i myślę, że dziś nikt go nie kwestionuje” – zauważył Surdin.

Utrata Księżyca nie zamieni Ziemi w Wenus

Nawet jeśli Księżyc zniknie, nie zamieni Ziemi w kopię Wenus, powiedział RIA Novosti Aleksander Bazilewski, kierownik laboratorium planetologii porównawczej w Instytucie Geochemii i Chemii Analitycznej im. Wernadskiego Rosyjskiej Akademii Nauk.

"Odejście Księżyca będzie miało niewielki wpływ na warunki na powierzchni Ziemi. Nie będzie przypływów i odpływów (w większości są to księżyce), a noce będą bezksiężycowe. Przeżyjemy" - powiedział rozmówca agencji.

"Ziemia może podążać drogą Wenus, ze strasznym nagrzaniem, przez naszą głupotę - jeśli doprowadzimy ją wraz z emisją gazów cieplarnianych do bardzo silnego nagrzania. A nawet wtedy nie jestem pewien, czy uda nam się zniszczyć naszego klimatu w sposób nieodwracalny” – stwierdził naukowiec.

Według niego rzeczywiście wysunięto hipotezę, że Merkury był satelitą Wenus, a następnie opuścił orbitę satelity i stał się niezależną planetą. W szczególności amerykańscy astronomowie Thomas van Flandern i Robert Harrington pisali o tym w 1976 roku w artykule opublikowanym w czasopiśmie Icarus.

„Obliczenia wykazały, że jest to możliwe, co jednak nie dowodzi, że tak było” – powiedział Bazilewski.

Z kolei Surdin zauważa, że ​​„późniejsze prace praktycznie ją odrzuciły (tę hipotezę)”.