Лунные тайны: почему спутник так важен для земли?
Луна — естественный спутник нашей планеты. Ее влияние настолько велико, что астрономы часто говорят о связке «Земля-Луна» не как о планете и спутнике, а как о двойной планете. До сих пор не утихают споры о ее происхождении. Попробуем в них разобраться.
Что за странная «планета»?
Луна влияет почти на все сферы жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не была исключением. Еще охотники на мамонтов вели счет дней по фазам Луны. Для первых цивилизаций спутник Земли был божеством, во власти которого находилось самое важное — сельскохозяйственный цикл. В большинстве древних цивилизаций Луну считали могущественной богиней, которой возводили храмы и приносили жертвы (иногда человеческие). Затмения Луны вызывали ужас — божество в гневе закрыло свой лик, грядут бедствия! В Средние века Луну считали местом обитания ангелов, в эпоху Просвещения предавались мечтам о расе селенитов, живущей на ночном светиле. Научный прогресс быстро разрушил эти наивные представления. Луна оказалась малой планетой, безжизненной и малопривлекательной (с человеческой точки зрения). Но также выяснилось, что влияние нашего спутника на процессы, происходящие на Земле, очень велико — вероятно, без Луны на Земле не могла бы существовать биосфера, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Ведь именно наличие Луны определяет важнейший климатический параметр — наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости ее орбиты, определяющий характер смены времен года.
Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером чему является наш сосед Марс. Как показывают выполненные астрономами расчеты, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно менялся. А ведь поверхность Красной планеты содержит многочисленные признаки иного прошлого — русла, протоки, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, и на ее поверхности существовала жидкая вода, а возможно, жизнь. Но произошла какая-то катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замораживания» Марса было изменение угла наклона марсианской оси. Для Земли даже ничтожное изменение угла наклона оси к плоскости эклиптики (на величину порядка градуса) может обеспечить ледниковый период. Между тем Марс поворачивался на десятки градусов, поэтому грандиозные климатические катастрофы на нем были неизбежны. А вот у Земли угол наклона оси относительно плоскости орбиты варьировался не более чем на один-два градуса, что обеспечивало поразительную (по меркам иных планет) стабильность климата. Возникает естественный вопрос — а в чем причина уникальной устойчивости нашей планеты?
Как Луна нам помогает
Большинство ученых полагает, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну — именно благодаря ей хаотические колебания угла наклона Земле не грозят. Гипотетическое отсутствие у Земли крупного спутника создало бы условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой, что сделало бы климат на Земле непригодным для жизни.
Благотворная роль Луны этим не ограничилась, способствуя появлению жизни: она вызывала приливы, способствовавшие аэрации морей. Возможно, даже сама жизнь впервые зародилась в приливной зоне! Движение Луны по небу влияет на жизненные циклы многих организмов — ярким примером служат мечехвосты (морские членистоногие, отдаленно родственные ракам и крабам), которые метают икру только при определенной фазе Луны.
Она, несомненно, повлияла и на историю человечества. Как идеальный небесный хронометр, спутник Земли значительно ускорил появление первых календарей. Наблюдения за Луной (самым близким небесным телом) сыграли огромную роль в развитии астрономии. Из них античные ученые сделали вывод о шарообразности планет, а движение Луны и его связь с морскими приливами позволили в XVII веке сформулировать законы всемирного тяготения.
Позднее наблюдения за Луной способствовали развитию науки о планетах — ведь ни одна другая планета (кроме Земли) не была исследована столь подробно! Впрочем, по мере накопления знаний о Луне вставал ряд вопросов. Самой большой тайной оставалось происхождение Луны — гипотез возникновения ночного светила было выдвинуто множество, но ни одна из них не могла объяснить все факты. Каковы основные особенности нашего спутника, которые вызывали такие сложности у ученых?
Перечислим основные из них:
- средняя плотность Луны намного меньше средней плотности Земли, так как у Луны очень маленькое ядро (если у Земли оно около 30% массы планеты, то у Луны — не больше 2—3%);
- на Луне повышено содержание тяжелых элементов (торий, уран, титан);
- а вот соотношение изотопов кислорода в земной и лунной коре практически одинаково (а ведь у разных планет и метеоритов из разных уголков Солнечной системы оно весьма сильно различается);
- лунная кора намного толще земной, что предположительно свидетельствует о том, что все слагающее ее вещество было когда-то расплавлено (а вот Земля, как считается, полностью расплавленной никогда не была);
- наконец, плоскость орбиты Луны не совпадает с экваториальной плоскостью Земли.
Среди многочисленных предположений о механизме происхождения нашего спутника три гипотезы в разное время снискали наибольшую популярность среди ученых. Расскажем и о них.
Гипотезы происхождения Луны
Согласно одной из этих гипотез, наша спутница когда-то была «самостоятельной» малой планетой Солнечной системы, вращавшейся вокруг Солнца. Однако в какой-то момент вольная Луна подошла к Земле слишком близко — и сила притяжения захватила ее и перевела на новую орбиту, где Луне суждено было вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.
Увы, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности лунной орбиты, а обнаруженное после полетов на Луну сходство элементов земной и лунной коры поставило на версии «захвата» жирный крест. Другой популярной гипотезой было предположение о совместном формировании Земли и Луны (эту гипотезу выдвинул великий Иммануил Кант). В соответствии с ней, Луна и Земля сформировались одновременно — из одного газопылевого облака. Зародившаяся прото-Земля набрала такую массу, что частички облака начали вращаться уже по своим орбитам вокруг нее, постепенно образовав прото-Луну.
Эту гипотезу отчасти подтверждает сходство изотопов Земли и Луны, но данная модель совершенно не объясняет особенности лунной орбиты.
Чтобы объяснить эти противоречия, американские астрономы Билл Хартманн и Дональде Дэвис в 1975 году выдвинули импактную (т. е. «ударную») гипотезу, которая в настоящее время считается основной. Согласно ей, когда Солнечная система только зарождалась, из газопылевого облака, вращающегося вокруг Солнца, на орбите будущей Земли образовались сразу две протопланеты — одной из них была молодая Земля, а другая (она была меньше, размером примерно с Марс) получила имя Тейя. Под действием притяжения планеты начали сближаться, и 4,4 млрд лет назад наконец произошла грандиозная катастрофа — столкновение планет. Удар, к счастью, пришелся по касательной. Тейя была уничтожена, а расплавленные земные недра от удара выплеснуло на околоземную орбиту. Из этого вещества примерно за сто лет сформировалась Луна. Удар раскрутил Землю — вот откуда быстрая (в сравнении, например, с Венерой) смена дней и ночей. Эта гипотеза хорошо объясняет и наклон лунной орбиты, и сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, и странное внутреннее строение Луны. Однако новые исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.
Проведя детальное исследование образцов лунных пород, добытых экспедициями кораблей серии «Аполлон» в 70-е годы XX века, специалисты из Вашингтонского университета вынесли отрицательный вердикт импактной гипотезе: «Если бы старая теория была верна, то больше половины лунных пород состояли бы из материала ударившего Землю планетоида. Но вместо этого мы видим, что изотопный состав фрагментов Луны весьма специфичен. Тяжелые изотопы калия, найденные в образцах, могли сформироваться только под воздействием невероятно высоких температур. Лишь очень мощное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, может вызвать подобный эффект».
В результате ученые предложили новую теорию: вместо колоссального столкновения планет были множественные столкновения с меньшими астероидами. Астероидная бомбардировка «выкинула» на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько маленьких спутников, которые со временем слились в один большой. Эта «Протолуна» продолжила поглощать объекты на орбите, пока не осталась в гордом одиночестве.
Авторы исследования утверждают, что их гипотеза лучше всего соответствует полученным данным. Однако немедленно нашлись скептики, которые указали, что и новая гипотеза возникновения Луны объясняет далеко не все странности ночного светила. Так что точку в спорах о Луне ставить пока рано — спутник Земли по-прежнему сохраняет свою тайну…
Источник
Вероятно, Вы этого не знали. Как Луна влият на жизнь на Земле?
Представьте, что Луна исчезла с орбиты. Как думаете, изменится ли что-нибудь для обитателей нашей планеты? Многие не знают, но Луна оказывает большое влияние на жизнь, находящуюся на Земле. Ее исчезновение может привести к катастрофическим последствиям. Да, наш спутник не просто источник света ночью и удобный объект для астрономических наблюдений! И сейчас мы разберемся в вопросах: как Луна влияет на земную жизнь, и что произойдет, если наша планета останется без своего спутника.
Луна способствует созданию условий для жизни на нашей планете
Наш естественный спутник оказывает немалое влияние на Землю, рассмотрим четыре области взаимодействия Луны с нашей планетой.
Область первая: угол наклона Земли
Именно Луна стабилизирует угол наклона земной оси. Благодаря этому мы имеем предсказуемую смену времен года и можем просчитать ее на годы вперед. Сейчас наклон оси составляет примерно 23,5 градуса, и именно это является причиной смены времен года (больше информации можно узнать в статье «Смена времен года – забытые знания» ). Исчезновение Луны привело бы к тому, что угол наклона потерял бы свою стабильность. Тогда на Земле периодами вообще не было бы смены времен года, а периодами они были очень экстремальными. Ученые считают, что в течение времени угол наклона мог бы меняться на десятки градусов.
Область вторая: скорость вращения Земли вокруг своей оси
Если бы у Земли не было массивного спутника, наши сутки были бы гораздо привычных нам 24 часов. Более быстрое вращение Земли, в свою очередь приведет к постоянным ураганам и тайфуном, что также не способствовало бы комфортному существованию жизни.
Область третья: приливы и отливы
О том, что Луна влияет на приливы отливы на Земле знают многие. Сам принцип действия приливной силы я планирую подробно описать в отдельной статье. Не пропустите. Но стоит заметить, что от приливов и отливов зависит существование многих экосистем.
Область четвертая: источник света ночью
Хотя для современных людей не проблема организовать освещение в месте своего проживания. Даже появился такой термин, как световое загрязнение, которое мешает в городах наблюдать за звездным небом. Но для многих животных свет Луны и имеет большое значение для выживания.
Что будет, если Луна исчезнет
Теперь давайте представим, что будет если Луны внезапно не станет. Последствия могут быть поистине катастрофическими. Почти полностью исчезнут приливы и отливы, что приведет к затоплению многих побережий. Экосистемы зависящие от приливов и отливов окажутся под угрозой исчезновения. Это приведет к вымиранию некоторых видов морских (и не только) обитателей и нарушению пищевых цепочек.
Интересно, что перечисленные выше последствия произошли бы практически сразу после исчезновения спутника нашей планеты, но в долгосрочной перспективе последствия могут быть еще более неприятными. Например, как говорилось выше, угол наклона земной оси может бы значительно поменяться, что приведет к сильному изменению климата на Земле.
Выводы
Лично меня ситуация с Луной учит, что не бывает незначительных вещей и порой то, что кажется неважным может оказывать огромное влияние на мою жизнь. Ведь среди тех кто не владеет темой, мало кто считает, что исчезновение Луны может сильно отразиться на жизни на Земле. Где мы, и где Луна. Так и в обычной жизни – мы можем даже не догадываться на сколько сильно может повлиять на нашу жизнь исчезновение каких-то людей или предметов. А что Вы думаете по этому поводу? Пишите свое мнение в комментариях.
Источник
Зачем нужна Луна и что будет, если её не станет?
Луна всегда была и будет тем объектом, который наиболее заметен на ночном небе нашей планеты. Этот единственный естественный спутник значительно повлиял и до сих пор влияет на жизнь Земли. Что уж говорить, если он сумел внести свой вклад не только в различные параметры, свойственные планете и ее жителям, но и был одним из двигателей развития цивилизаций.
Несмотря то, что воздействие Луны на планету изучено, так сказать, «вдоль и в поперек», до сих пор находятся люди, которые либо не знают о нем, либо уверены, что если вдруг этого спутника не станет, для человечества почти ничего не изменится.
В этой статье вы узнаете о том, насколько Луна важна для нашей планеты, а также о том, что может произойти, если вдруг она исчезнет из привычной позиции на небосводе.
Какой же будет жизнь на планете, если вдруг Луны не станет?
Наше ближайшее космическое тело оказало огромное влияние на всю историю Земли. Луна помогла эволюционировать не только человеку, но и всей планете. С того момента, как примерно 4,5 миллиардов лет назад она появилась, как постоянный спутник еще молодой Земли, ее воздействие начало формировать совсем иное развитие истории.
Конечно же, нельзя говорить, что все пошло по кардинально иному сценарию, чем должно было. Тем не менее, существующие научные концепции дают понять, что если бы имели доступ к двум альтернативным реальностям (с Луной и без нее возле нашей планеты), мы бы увидели два по-настоящему разных мира и далеко не факт, что на планете была бы хотя бы какая-то цивилизация, хотя бы отдаленно похожая на человеческую.
Итак, давайте ознакомимся с теми характеристиками, которых бы лишилась наша планете, не будь около нее Луны. Ну или если бы она в этот же миг пропала.
Жители планеты никогда больше не увидят масштабные затмения
Без существования Луны у нас попросту не будет объекта, расстояние до которого, а также другие специфические характеристики, позволяли бы происходить специфическому явлению затмения. Больше никогда не было бы чего-то похожего на лунное или солнечное затмение. И только Венера позволила бы наблюдать отдаленно подобное, но крайне редкое явление раз в 243 земных года.
В целом, это явление не было столь влиятельным, но оно формировало различную мифологию, культуру, страхи и опасения человека на протяжение веков, что является одним из важнейших факторов, оказавших влияние на развитие цивилизации. Вполне вероятно, что если сейчас произойдет глобальный конфликт, который откинет человечество на веки назад и по какой-то причине в этих веках больше Луны, то появятся совсем иные культуры, боги и даже цивилизации.
Изменения, связанные с водными массивами планеты
Одним из наиболее значительных и заметных воздействий естественного спутника Земли является формирование приливов и отливов. Без влияния Луны на океаны планеты эти явления были бы в три раза более слабыми. Да, конечно же, Солнце также ответственно за часть их силы, но его отдаленность (светило находится в 400 раз дальше) не позволяет обогнать по силе воздействия Луну. Его интенсивность достигает лишь 40% от того, что свойственно спутнику.
Помимо этого, на планете упал бы также и показатель высоты океана. Из-за отсутствия притяжения спутника огромные массы воды устремились бы из экваториальных территорий в сторону полюсов.
Появление «скоростных» дней на Земле
Еще одно малоизвестное свойство спутника заключается в том, что ее гравитационное воздействие замедляет параметр скорости вращения Земли. И именно этого бы лишилась наша планета в случае, если бы Луна не возникла или пропала бы сейчас. Конечно же, в масштабах человеческой жизни воздействие ничтожно малое – несколько микросекунд в год. Но если умножить показатель на годы жизни планеты, то получится пугающая цифра.
Если бы у нашей планеты не было Луны, ее сутки длились бы от 6 до 8 часов, а в году было бы от 1100 до 1400 дней. Согласитесь, было бы очень интересно посмотреть на растение и животный мир Земли, который развивался бы в условиях такого стремительного изменения суточных характеристик.
Отсутствие стабилизации оси
Луна – объект, который позволяет нашей планете сохранять стабильную ось наклона. Именно благодаря показателю, который всегда находился между 23 и 26 градусами, мы можем похвастаться стабильными и предсказуемыми временами года. Если бы у нас не было надежной страховки в виде спутника, планета могла бы превратиться в место, где сезоны шли бы по 50 лет, либо, наоборот, сменялись бы настолько неожиданно и непредсказуемо, что выжить здесь могли бы только те формы жизни, которые готовы переносить предельно экстремальные условия.
Очень темные ночи
Одно из наиболее очевидных изменений. Без Луны ночи на планете стали бы очень опасным временем. Особенно в местностях, где цивилизация с ее электричеством еще не захватили власть. Такую ситуацию можно сравнить с тем, что случится с человеком в пустыне в безлунную ночь. Конечно же, он увидит небо, которое захватывает дух своим бесчисленным звездным небом. Но, при этом, не увидит какую-то «проклятую» вещичку, находящуюся прямо перед его носом. Несмотря на то, что Луна в тысячи раз менее яркая, чем Солнце, именно ее свет делает ночь на планете Земля более пригодной для человеческого выживания.
Надеемся, наша статья была вам интересна и в следующий раз, когда вы задумаетесь о Луне, как о чем-то несущественном, вы вспомните, насколько иной была бы жизнь без ее наличия около планеты Земля.
Понравилась статья? Ставь палец вверх и подписывайся на мой канал — там ещё множество научных тем: космос, химия, физика, технологии,изобретения и многое другое. Читай меня в телеграме ( Будни Учёного 2.0 ) и в Яндекс.Дзене ( Мир науки )!
Источник