Почему луна с каждым годом удаляется от земли и что от этого ожидать
Москва, 16.06.2021, 09:16:07, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Анна Федорова.
Луна — естественный спутник Земли — вызывает повышенный интерес у ученых. Несколько десятилетий назад на ней установили датчики, которые ежедневно измеряют расстояние до нашей планеты. Анализ собранной информации позволил ученым сделать неожиданные выводы.
Ежегодно Луна удаляется от нашей планеты на 38-40 миллиметров. В космических масштабах это кажется незначительным расстоянием, но, если представить движение естественного спутника в разрезе пары миллиардов лет, то становится понятно, что «взаимоотношения» Луны и Земли раньше были другими. Например, в прошлом приливы были не такие «слабые», как сегодня, — до метра в высоту. Когда Луна была гораздо ближе к нашей планете, то приливы представляли собой километровые волны, которые дважды в сутки выносили на сушу не только тонны воды, но и огромное количество морских жителей.
Чем объясняется удаление Луны
Обнаруженные странности в «поведении» Луны объясняются приливным эволюционированием орбит. На стороне нашей планеты, обращенной к естественному спутнику, формируется приливная волна, «под которой» вращается Земля, совершая полный оборот за 24 часа. Из-за вращения нашей планеты с большей угловой скоростью в сравнении с Луной происходит смещение приливной волны по направлению вращения Земли.
Из-за этого происходит смещение массы океанских вод вперед с условной линии, которая соединяет центры лунной и земной массы, на угол, равный двум градусам. В результате на естественный спутник начинает действовать момент силы, который приводит к ускорению его обращения по орбите вокруг нашей планеты. И в этот момент срабатывает закон Ньютона о равенстве действия и противодействия — Луна создает приложенный к планете момент силы, из-за которого происходит замедление вращения нашей планеты. При увеличении орбитального момента импульса естественный спутник переходит на более высокую орбиту (удаляется), а его скорость (в соответствии с 3-м законом Кеплера) замедляется.
К чему приведет дальнейшее удаление Луны
Ученые выяснили, что от расстояния между Землей и Луной зависит продолжительность дня на нашей планете. Если полтора миллиарда лет назад сутки у нас длились всего 18 часов, то сейчас уже они «растянулись» до 24 часов. Тогда естественный спутник находился на расстоянии 340000 километров от нашей планеты, что на 44000 километров меньше, чем в настоящее время. При отдалении Луны происходит замедление вращения нашей планеты вокруг своей оси. В дальнейшем дни на Земле будут становиться длиннее. Ученые также сделали астрохронологию и пришли к выводу, что изменение расстояния между Луной и Землей повлияло и на климат.
Когда Луна перестанет отдаляться от Земли?
Отдаление естественного спутника будет продолжаться до того момента, пока период вращения нашей планеты не станет равным периоду обращения Луны вокруг нашей планеты. Когда это случиться, то естественный спутник навсегда зафиксируется в одной точке относительно земной поверхности. Очевидно, на самой Луне эта остановка уже произошла — тяготение нашей планеты создавало в твердом теле Луны приливные волны, замедлившие ее вращение до полной синхронизации с периодом обращения вокруг нашей планеты. Именно по этой причине естественный спутник всегда повернут к нам одной стороной.
Источник
Почему Луна отдаляется от Земли?
Думаю каждый, кто немного интересовался космосом знает, что Луна медленно отдаляется от Земли. Иногда нас спрашивают:
Почему Луна отдаляется? Значит ли это, что в будущем Луна улетит от Земли?
В этой статье мы ответим на эти вопросы.
Согласно современным научным представлениям Луна сформировалась когда протопланета размером примерно с Марс столкнулась с Землёй примерно 4.5 миллиардов лет назад. В результате столкновения в космос было выброшено вещество, из которого сформировалась Луна.
Моделирование столкновения Земли с протопланетой, приведшее к формированию Луны
Исследования показывают, что во время своего формирования Луна была гораздо ближе к Земле — на расстоянии всего около 22500 километров. Для сравнения сейчас расстояние до Луны составляет 384 000 километров. Луна продолжает удаляться от Земли со скоростью примерно 3.78 сантиметра в год.
Чем обусловлено отдаление Луны от Земли?
Причиной, по которой Луна отдаляется от Земли является приливное ускорение . Земля своим притяжением удерживает Луну на орбите. При этом Луна также обладает заметной массой и её гравитационное притяжение также действует на Землю. Притяжение Луны проявляется в виде приливов и отливов.
Вращение Земли вокруг собственной оси приводит к тому, что приливная волна или как еще говорят приливный горб (tidal bulge) немного обгоняет Луну.
Благодаря тому, что приливный горб находится чуть впереди Луны он немного изменяет направление вектора притяжения Земли действующего на Луну и Луна чуть-чуть ускоряется. За счёт этого небольшого ускорения Луна и переходит на немного более высокую орбиту.
Источник
Ученые: Луна отдаляется от Земли и этот процесс повлияет на продолжительность суток
Фото из открытых источников
Ученым NASA удалось выяснить, что Луна отдаляется от нашей планеты на 3,8 см ежегодно. Исследователи получили отраженный сигнал от объекта, на который последние десятилетия направляли лазерные лучи.
Данный отражатель был установлен на космический аппарат LRO, который в настоящее время находится на лунной поверхности на расстоянии 385 тысяч километров от нашей планеты. Размер отправленного в космос отражателя не более размера альбомного листа.
Ученые NASA много лет направляли в космическое пространство лазерные лучи, надеясь получить отраженный сигнал, и только недавно смогли его получить. Это говорит о том, что данная практика с применением лазера может стать перспективной в исследовании космоса.
Отражатель быль доставлен на поверхность Луны исследовательским аппаратом LRO. Ученые периодически направляют на отражатель лазерный луч и подсчитывают, за какое время он возвратиться назад.
Согласно последним изменениям стало ясно, что расстояние между нашей планетой и Луной каждый год увеличивается на 3,8 см. Все дело в гравитационном взаимодействии между космическими телами, — сообщают ученые. Ученые предположили, что это происходит из-за замедления вращения Луны на 2 миллисекунды в сутки.
По словам руководителя эксперимента Эрвана Мазарико, благодаря собранным за последние полвека данным уже можно отследить некоторые тенденции во взаимодействии нашей планеты с естественным спутником.
Что нас ждет в далеком будущем
Некоторые ученые считают, что в ближайшие десятилетия человечеству ничего не грозит, так как расстояние, на которое отдалится естественный спутник ничтожно мало. Однако в очень далеком будущем, считают исследователи, расстояние между Землей и Луной может настолько увеличится, что вращение планеты ощутимо замедлится. День на нашей планете станет длинней на десятки и возможно даже на сотни часов.
Источник
Почему Луна с каждым годом удаляется от Земли
Единственным спутником Земли является Луна , расстояние до которой составляет около 384.467 км, то есть примерно 30 диаметров нашей планеты. С древних времен люди наблюдали за ней и пытались описать и объяснить движение нашего спутника. Сейчас, благодаря современной науке, ученые смогли сделать точные расчеты, погрешность которых может быть не более нескольких сантиметров.
Рассчитать движение Луны очень сложно, так как нужно учитывать и сплюснутость нашей планеты и влияние на нее Солнца. Ее орбита похожа на медленно раскручивающуюся спираль, и с каждым годом Луна удаляется от Земли.
Происхождение Луны
Мы не можем точно знать, что именно произошло около 4,6 млрд. лет назад, когда, по мнению ученых, появилась Луна. Есть множество гипотез , объясняющих, как возник наш постоянный спутник.
Пока ученые не определились, на какой именно остановиться, но основной считается теория Гигантского столкновения, согласно которой Земля столкнулась с небесным телом, которое назвали Тейей . Удар был под углом, почти по касательной, из-за чего часть этой планеты и часть земной мантии попали на околоземную орбиту, из них и получилась прото-Луна. У этой теории тоже есть недостатки, но считается, что она ближе остальных к истине.
Специалисты до сих пор ломают голову над тем, что произошло миллиарды лет назад. В 2008 году американские ученые пытались восстановить картину прошлого и предположили, около 4 млрд. лет назад произошло столкновение Земли с небесным телом, размером с Марс.
До этого события световой день на нашей планете был не больше 4 часов, а сама она вращалась в противоположную сторону. После столкновения появилась Луна, на Земле зародилась жизнь, вращение нашей планеты, замедлилось, уменьшился угол наклона ее оси, день стал длиннее.
В 2020 году появились сообщения : команда исследователей, в которую входили ученые из разных стран, при помощи компьютерного моделирования смогли установить, что около 4,5 млрд. лет назад наша планета была по форме похожа на картофелину, а не на шар. Когда произошло столкновение с крупным небесным телом, появилась Луна. Она тогда была очень близка к нашей планете и очень сильно на нее влияла.
Ученые утверждают, что в те времена она была в 30 раз ближе к Земле. Из-за этого Земля «проснулась», активизировались вулканы, стал формироваться ландшафт. Около 4,5 млрд. лет назад это расстояние между планетой и ее спутником было всего в 12,5 тыс. км, сутки были короткими, всего 2,5 часа.
Луна удаляется от Земли
Если раньше Луна была к нам так близка, сейчас это расстояние выросло в разы. А все потому, что наш спутник со скоростью около 38 мм в год уже давно начал удаляться от Земли. Так как с момента ее появления прошли миллиарды лет, расстояние значительно увеличилось.
Это происходит из-за приливного ускорения , которое начало действовать сразу после того, как на Земле появились океаны. Из-за массы Луны, находящейся рядом с нами, образуется приливная волна, и, как следствие, немного замедляется вращение планеты. Действует закон сохранения импульса и сохранения энергии, из-за того, вращение Земли немного уменьшается, момент импульса спутника увеличивается, Луна перебирается на другую, более высокую орбиту.
Что же нас ждет дальше? Ученый из Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владимир Сурдин объяснял, что скорость ухода Луны со временем начнет уменьшаться. Через 5 млрд. лет радиус орбиты спутника станет максимальным – 463 тыс. км (сейчас он около 385 тыс. км), тогда сутки будут длиться 870 часов, т.е. примерно 5 недель.
В это время скорость вращения планеты вокруг оси и Луны по своей орбите могут сравняться. И, несмотря на то, что приливного трения уже не будет, солнечные приливы продолжат влиять на Землю, тормозить ее. После этого Луна очень медленно начнет приближаться к планете. Гипотезу о том, что Луна может удалиться от Земли, ученые не поддерживают, т.к. она противоречит основам небесной механики.
Источник
Почему Луна пытается «сбежать»?
Все мы привыкли, что Луна и Земля – это вечная «пара», ведь Луна сопровождала нашу планету с момента её рождения, или вообще даже изначально являлась её частью (о том, откуда взялась Луна, можно почитать здесь: https://zen.yandex.ru/media/id/5e136f2d3d008800afe2848c/rojdenie-luny-5ffb3affd1a90641ca65b787 ). Таким образом, вместе Луна и Земля существуют уже около 4,5 млрд лет, но, тем не менее, наш спутник каждый год отдаляется от нас стабильно на 3,8 см в год. По космическим меркам это пустяковое расстояние, но всё же – почему Луна «убегает»?
В момент рождения Луна была намного ближе к Земле, чем сегодня. Виной этому являются приливы и отливы, которые вызывает наш спутник.
Что такое приливы и отливы?
Океанические приливы – это подъемы и падения уровня вод Мирового океана, которые происходят регулярно из-за гравитационного воздействия между Землёй и Луной. Когда воды океана поднимаются до самой высокой отметки, а это случается каждые 13 часов, — это прилив. Когда вода опускается до самого низкого уровня — это отлив . В Новолуние (когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии), приливы обычно более сильные и неспокойные.
Луна буквально тянет воду за собой, которая находится под ней. Однако и на противоположной стороне Земли тоже будут наблюдаться приливы, то есть они всегда и везде происходят в одно и то же время. Это случается по тому, что на стороне Земли, над которой «нависла» Луна, вода устремляется от Земли в сторону Луны – она тянется силой лунного притяжения. На противоположной стороне, из-за прилива на «лицевой» стороне, суша буквально выдергивается из-под воды, что приводит к приливу и на «обратной» стороне. По мере вращения Земли и перемещения Луны прилив сменяется отливом.
Всему виной игра гравитации
Приливные силы влияют и на скорость движения Земли. Они создают течения, которые движутся и испытывают сопротивление земной коры. Из-за этого вращение Земли постепенно замедляется. Около двух миллиардов лет назад сутки на Земле составляли 22 часа, но и приливы в те далёкие времена были намного мощнее: волны не выглядели такими безобидными, как сейчас. Представьте, как километровая волна обрушивалась на берега, сметая всё на своём пути! Эта волна выбрасывала на берег морских животных, а, уходя, оставляла их выживать самостоятельно. Если бы не Луна, возможно, жизнь бы и не вышла на сушу.
Деформируя Землю, Луна вызывает изменения гравитационного поля Земли, которое само начинает разгонять Луну по её орбите. Таким образом, Луна, получая дополнительную энергию от вращающейся Земли, постепенно отдаляется.
«Сбежит» ли Луна окончательно?
Есть гипотеза о том, что Меркурий когда-то был спутником Венеры, а затем «сбежал» от неё, из-за чего она превратилась в пылающий ад. Однако учёные утешают нас: Луна не может покинуть нашу планету, потому что именно от Земли она получает энергию для разгона, которая её отталкивает. Отдалившись на определённое расстояние, Луне брать эту энергию будет неоткуда. Следовательно, один из вариантов развития событий – Луна прекратит отдаляться и «зависнет» на своей орбите. Другой вариант — нужно учитывать, что помимо Луны на Землю влияет ещё и Солнце. Сила солнечной гравитации будет постепенно тормозить нашу планету, но, когда это произойдёт, Луна будет опережать вращение Земли, а приливное трение станет тормозить её движение. В итоге Луна снова начнёт приближаться обратно к нам, правда, очень медленно, так как сила солнечных приливов мала. Произойдёт такое совсем нескоро: мы ещё миллионы лет можем любоваться Луной. Даже если ей и удалось бы «сбежать», Земля продолжит своё существование: не будет приливов и отливов, ночи станут тёмными, а верящим в астрологию и гадания придётся придумать что-то новое.
Источник