Da li je istina da se mjesec udaljava od zemlje. Može li mjesec odletjeti sa zemlje? Zašto se mjesec udaljava od zemlje

Navikli smo na činjenicu da je Mjesec Zemljin satelit. Međutim, hoće li uvijek biti ovako? Prema riječima generalnog direktora Centralnog istraživačkog instituta za mašinstvo Genadija Raikunova, naša noćna svjetiljka bi prije ili kasnije mogla napustiti Zemljinu orbitu i postati nezavisna planeta. U ovom slučaju, Zemlja će se pretvoriti u beživotnu pustinju...

Raikunov uvjerava da bi Mjesec mogao ponoviti sudbinu Merkura, koji je, kako se pretpostavlja, nekada bio satelit Venere, ali je potom "odletio" s njega. Nakon toga, uslovi na Veneri su postali neprikladni za život, uprkos činjenici da se radi o zemaljskoj planeti.

"Mjesec se također svake godine udaljava od Zemlje i jednog dana, očigledno, ako se ne dogode obrnuti procesi, mora napustiti Zemlju", izjavio je direktor TsNIIMash-a na tekućem aeromitingu u Bourgesu. Venere, kada se formiraju uslovi koji nisu pogodni za postojeće oblike života - agresivna atmosfera, ogroman pritisak, efekat staklene bašte itd.?

Prema naučniku, sada se provode svemirska istraživanja kako bi se saznalo da li će se uslovi života na našoj planeti promijeniti ako izgubi svoj prirodni satelit i kako se može spriječiti najgori scenario.

Genady Raikunov je dugo bio zabrinut za sudbinu mjeseca. On je ranije satelit nazvao "sedmim kontinentom" i naveo da je na njemu potrebno stvoriti stalno funkcionalnu bazu čiji će se zaposleni baviti istraživanjem i korištenjem resursa ovog nebeskog tijela.

Sada se Mjesec kreće oko Zemlje po skoro eliptičnoj orbiti, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (gledano sa Sjevernog pola) prosječnom brzinom od 1,02 kilometra u sekundi. Zapravo, kretanje našeg prirodnog satelita je prilično složen proces, na koji utječu razne perturbacije zbog privlačenja Sunca, planeta i spljoštenog oblika Zemlje. Koliko je verovatan scenario koji je predložio Raikunov?

Sergej Popov, istraživač na Sternbergovom državnom astronomskom institutu Moskovskog državnog univerziteta (GAISH), potvrdio je da se Mjesec zaista udaljava od Zemlje, ali vrlo sporo - stopa uklanjanja je oko 38 milimetara godišnje. "Za nekoliko milijardi godina, period mjesečeve revolucije će jednostavno porasti za jedan i po put, i to je sve", rekao je Popov. "Mjesec ne može potpuno otići. Nema odakle da dobije energiju da bi pobjegao."

Prema Surdinu, pod uticajem sunčeve plime (kretanje vodenih masa uzrokovano privlačenjem ne Meseca, već Sunca. - Ed. ) brzina rotacije naše planete se postepeno smanjuje, a brzina uklanjanja satelita postepeno će se smanjivati. Za oko pet milijardi godina polumjer mjesečeve orbite dostići će svoju maksimalnu vrijednost - 463 hiljade kilometara, a trajanje Zemljinog dana će se povećati na 870 sati.

"Izjava "Mesec može da napusti Zemljinu orbitu i pretvori se u planet" je netačna", prokomentarisao je Vladimir Surdin reči svog kolege Raikunova. "Sunčeve plime će nastaviti da usporavaju Zemlju. Ali sada će Mesec prestići Zemljina rotacija i trenje plime i oseke počeće da usporavaju njeno kretanje, zbog čega će Mesec početi da se približava Zemlji, iako veoma sporo, jer je jačina sunčeve plime mala.

Ali, čak i ako zamislimo da Mjesec više nije satelit Zemlje, to još neće pretvoriti našu planetu u neku vrstu beživotne Venere, kažu naučnici. Tako je Aleksandar Bazilevski, šef laboratorije za komparativnu planetologiju Instituta za geohemiju i analitičku hemiju Vernadskog Ruske akademije nauka, prokomentarisao: „Odlazak Meseca će imati mali uticaj na uslove na površini Zemlje. bez oseke i oseke (uglavnom su lunarne), a noći će biti bez mjeseca. Preživjet ćemo."

Raykunovove kolege se ne slažu baš sa njegovom izjavom da je Merkur nekada bio satelit Venere. "Proračuni su pokazali da je to moguće, što, međutim, ne dokazuje da je tako", rekao je Bazilevsky. Osim toga, smatra on, razvoj Zemlje i Venere ne mogu ići istim putevima, jer se u atmosferi Venere uočava povećan sadržaj teškog izotopa vodonika, deuterijuma.

"To može biti zbog činjenice da je Venera nekada imala relativno veliku količinu vode. Kada se voda u gornjoj atmosferi raspala na vodonik i kiseonik, laki izotop vodonika je pobegao u svemir brže od teškog, a uočena anomalija je bila dobijeno", kaže naučnik. Nije činjenica da je na površini Venere bila tečna voda, a ne para u atmosferi, odnosno nije činjenica da tamo nije bilo vruće kao sada. "

Počnimo s činjenicom da je još 1695. godine veliki naučnik Edmund Halley primijetio da se zapisi koje su raniji naučnici ostavili o vremenu i mjestu pomračenja Sunca ne poklapaju s izračunatim. Halej je, koristeći savremene informacije o pomračenjima, kretanju Meseca i Sunca, pozivajući se na novi univerzalni zakon gravitacije Isaka Njutna (1687), izračunao
tačna mjesta i vremena u kojima su se pomračenja trebala dogoditi u antici, a zatim uporedio rezultate sa podacima o pomračenjima koja su zapravo uočena više od 2000 godina ranije. Kako se ispostavilo, nisu se poklapali. Halley nije sumnjao u valjanost Newtonovog zakona gravitacije i odolijevao je iskušenju da zaključi da se sila gravitacije mijenjala tokom vremena. Umjesto toga, on je pretpostavio da se dužina Zemljinog dana od tada mora malo povećala.

Ako je rotacija Zemlje zaista malo usporila, onda je za održavanje ukupnog ugaonog momenta u sistemu Zemlja-Mjesec potrebno da Mjesec dobije dodatni ugaoni moment. Takav prijenos ugaonog momenta na Mjesec odgovara njegovom kretanju po slabo odmotajućoj spirali sa postepenim udaljavanjem od Zemlje i sa odgovarajućim usporavanjem orbitalnog kretanja. Ako je prije 2000 godina Zemljin dan zaista bio malo kraći, Zemlja se malo brže rotirala oko svoje ose, Mjesečeva orbita bila malo bliža, a Mjesec se po njoj kretao malo brže, onda su teorijska predviđanja i istorijska zapažanja zamjene se poklapaju. Naučnici su ubrzo shvatili da je Halej bio u pravu.

Šta može uzrokovati takvo usporavanje Zemljine rotacije? To su oseke i oseke. Oliva i oseka
Gravitacioni uticaj Zemlje na Mesec i obrnuto je prilično velik. Različiti dijelovi, recimo, Zemlje podvrgnuti su privlačenju Mjeseca na različite načine: strana okrenuta prema Mjesecu je u većoj mjeri, obrnuta je u manjoj mjeri, jer je dalje od našeg satelita. Kao rezultat toga, različiti dijelovi Zemlje imaju tendenciju da se kreću prema Mjesecu različitim brzinama. Površina okrenuta prema Mjesecu nabubri, centar Zemlje se manje pomjera, a suprotna površina potpuno zaostaje, a na ovoj strani se stvara i izbočina - zbog "zaostajanja". Zemljina kora nerado se deformiše; ne primjećujemo plimne sile na kopnu. Ali o promjeni nivoa mora, o osekama i osekama, svi su čuli. Voda podleže uticaju Meseca, formirajući plimne grbe na dve suprotne strane planete. Rotirajući, Zemlja "zamjenjuje" Mjesec svojim različitim stranama, a plimna grba se kreće duž površine. Takve deformacije zemljine kore uzrokuju unutrašnje trenje, koje usporava rotaciju naše planete. Nekada se vrtio mnogo brže. Na Mjesec još više utiču plimne sile, jer je Zemlja mnogo masivnija i veća. Brzina rotacije Mjeseca je toliko usporila da se poslušno okrenuo našoj planeti na jednu stranu, a plimna grba više ne ide duž mjesečeve površine.

Udar ova dva tijela jedno na drugo će u dalekoj budućnosti dovesti do toga da će se Zemlja, na kraju, jednom stranom okrenuti prema Mjesecu. Osim toga, plimne sile uzrokovane blizinom Zemlje, kao i utjecaj Sunca, usporavaju kretanje Mjeseca i njegovu orbitu oko Zemlje. Usporavanje je praćeno uklanjanjem Mjeseca iz centra Zemlje. Kao rezultat, to može dovesti do gubitka mjeseca...

Tokom ekspedicija misije Apollo na Mjesec 1969-1972, 3 laserska reflektora postavljena su na površinu Mjeseca. Od tada je naučnicima postao dostupan način da vrlo precizno odrede udaljenost do našeg satelita. Ako pošaljemo snažan laserski signal sa Zemlje na lunarni reflektor i izmjerimo vrijeme nakon kojeg će se vratiti s dovoljnom preciznošću, tada možemo odrediti udaljenost do Mjeseca s greškom koja ne prelazi jedan centimetar. Prema takvim eksperimentima, Mjesec se udaljava od Zemlje za 3,8 centimetara godišnje. Volim ovo.

Staro doba Mjeseca također izaziva sumnje u vezi sa drugim parametrom njegove orbite - nagibom. Trenutno varira od 18 do 28 stepeni. A koliki je bio početni nagib lunarne orbite u slučaju uklanjanja Mjeseca sa Zemlje u roku od 4,6 milijardi godina? Da bismo pojednostavili problem, pretpostavljamo da se Mjesec istovremeno rotira oko dvije međusobno okomite ose - ose rotacije Zemlje (ekvatorijalna rotacija) i ose koja se poklapa sa ekvatorijalnim prečnikom Zemlje (polarna rotacija). Trenje plime i oseke utječe na promjenu ovih orbita na različite načine - radijus polarne rotacije, za razliku od polumjera ekvatorijalne rotacije, ne raste, već se smanjuje (oko 30 puta sporije). To znači da dok se radijus ekvatorijalne rotacije povećao za više od 300 hiljada km, polarni radijus se smanjio za skoro 10 hiljada km i u početku je bio oko 130-190 hiljada km. Da se Mjesec formirao prije 4,6 milijardi godina, prvobitno bi bio u veoma visokoj polarnoj orbiti oko Zemlje.

Lansiranje umjetnog Zemljinog satelita u polarnu orbitu zahtijeva mnogo više energije nego slično lansiranje u ekvatorijalnu orbitu (zbog čega pokušavaju da grade svemirske luke bliže ekvatoru), jer. velika ekvatorijalna brzina donekle smanjuje brzinu kojom je potrebno ubrzati lansirani objekt.

U slučaju koji pretpostavlja zvanična verzija formiranja Mjeseca, ekvatorijalna brzina Zemlje bila je 6 puta veća nego sada (ugaoni moment Mjeseca je desetine puta veći od Zemljinog, što daje trajanje Zemljin dan u vreme formiranja Meseca oko 4 sata). To je omogućilo autorima hipoteze da značajno smanje masu udarnog elementa, a samim tim i njegovu veličinu na nivo sličan Marsu. Ako je prije 4,6 milijardi godina Mjesečeva orbita bila polarna, tada nestaju prednosti velike ekvatorijalne brzine Zemlje, a opet se javlja potreba za značajnim povećanjem mase udarača. Da bi to izbjegli, autori hipoteze značajno povećavaju početni nagib Zemljine ose rotacije, zbog čega se izbacivanje materije događa u ekvatorijalnoj ravni, a Mjesec je u visokoj polarnoj orbiti. Međutim, u isto vrijeme ostaje nejasno šta je naknadno natjeralo Zemlju da tako drastično promijeni ugao nagiba svoje ose rotacije.

Međutim, problemima sa polarnom orbitom Mjeseca tu nije kraj. Takva orbita implicira i sopstvenu rotaciju Mjeseca neposredno nakon formiranja oko potpuno drugačije ose od one oko koje se sada okreće! Mjesec je trebao rotirati gotovo okomito na trenutnu osu svoje rotacije. Koje su ga sile natjerale da prestane rotirati oko ove ose? Čak i ako pretpostavimo da je u budućnosti promijenio nagib ose rotacije zbog trenja plime i oseke, onda je, ipak, trebao postojati značajan nagib ose rotacije Mjeseca u odnosu na savremenu orbitu Mjesec, kojeg nema, inače bismo mogli promatrati Mjesec sa svih strana.

Navikli smo na činjenicu da je Mjesec Zemljin satelit. Međutim, hoće li uvijek biti ovako? Prema riječima generalnog direktora Centralnog istraživačkog instituta za mašinstvo Genadija Raikunova, naša noćna svjetiljka bi prije ili kasnije mogla napustiti Zemljinu orbitu i postati nezavisna planeta. U ovom slučaju, Zemlja će se pretvoriti u beživotnu pustinju...

Raikunov uvjerava da bi Mjesec mogao ponoviti sudbinu Merkura, koji je, kako se pretpostavlja, nekada bio satelit Venere, ali je potom "odletio" s njega. Nakon toga, uslovi na Veneri su postali neprikladni za život, uprkos činjenici da se radi o zemaljskoj planeti.

"Mjesec se također svake godine udaljava od Zemlje i jednog dana, očigledno, ako se ne dogode obrnuti procesi, mora napustiti Zemlju", izjavio je direktor TsNIIMash-a na tekućem aeromitingu u Bourgesu. Venere, kada se formiraju uslovi koji nisu pogodni za postojeće oblike života - agresivna atmosfera, ogroman pritisak, efekat staklene bašte itd.?

Prema naučniku, sada se provode svemirska istraživanja kako bi se saznalo da li će se uslovi života na našoj planeti promijeniti ako izgubi svoj prirodni satelit i kako se može spriječiti najgori scenario.

Genady Raikunov je dugo bio zabrinut za sudbinu mjeseca. On je ranije satelit nazvao "sedmim kontinentom" i naveo da je na njemu potrebno stvoriti stalno funkcionalnu bazu čiji će se zaposleni baviti istraživanjem i korištenjem resursa ovog nebeskog tijela.

Sada se Mjesec kreće oko Zemlje po skoro eliptičnoj orbiti, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (gledano sa Sjevernog pola) prosječnom brzinom od 1,02 kilometra u sekundi. Zapravo, kretanje našeg prirodnog satelita je prilično složen proces, na koji utječu razne perturbacije zbog privlačenja Sunca, planeta i spljoštenog oblika Zemlje. Koliko je verovatan scenario koji je predložio Raikunov?

Sergej Popov, istraživač na Sternbergovom državnom astronomskom institutu Moskovskog državnog univerziteta (GAISH), potvrdio je da se Mjesec zaista udaljava od Zemlje, ali vrlo sporo - stopa uklanjanja je oko 38 milimetara godišnje. "Za nekoliko milijardi godina, period mjesečeve revolucije će jednostavno porasti za jedan i po put, i to je sve", rekao je Popov. "Mjesec ne može potpuno otići. Nema odakle da dobije energiju da bi pobjegao."

Prema Surdinu, pod uticajem sunčeve plime (kretanje vodenih masa uzrokovano privlačenjem ne Meseca, već Sunca. - Ed. ) brzina rotacije naše planete se postepeno smanjuje, a brzina uklanjanja satelita postepeno će se smanjivati. Za oko pet milijardi godina polumjer mjesečeve orbite dostići će svoju maksimalnu vrijednost - 463 hiljade kilometara, a trajanje Zemljinog dana će se povećati na 870 sati.

"Izjava "Mesec može da napusti Zemljinu orbitu i pretvori se u planet" je netačna", prokomentarisao je Vladimir Surdin reči svog kolege Raikunova. "Sunčeve plime će nastaviti da usporavaju Zemlju. Ali sada će Mesec prestići Zemljina rotacija i trenje plime i oseke počeće da usporavaju njeno kretanje, zbog čega će Mesec početi da se približava Zemlji, iako veoma sporo, jer je jačina sunčeve plime mala.

Ali, čak i ako zamislimo da Mjesec više nije satelit Zemlje, to još neće pretvoriti našu planetu u neku vrstu beživotne Venere, kažu naučnici. Tako je Aleksandar Bazilevski, šef laboratorije za komparativnu planetologiju Instituta za geohemiju i analitičku hemiju Vernadskog Ruske akademije nauka, prokomentarisao: „Odlazak Meseca će imati mali uticaj na uslove na površini Zemlje. bez oseke i oseke (uglavnom su lunarne), a noći će biti bez mjeseca. Preživjet ćemo."

Raykunovove kolege se ne slažu baš sa njegovom izjavom da je Merkur nekada bio satelit Venere. "Proračuni su pokazali da je to moguće, što, međutim, ne dokazuje da je tako", rekao je Bazilevsky. Osim toga, smatra on, razvoj Zemlje i Venere ne mogu ići istim putevima, jer se u atmosferi Venere uočava povećan sadržaj teškog izotopa vodonika, deuterijuma.

"To može biti zbog činjenice da je Venera nekada imala relativno veliku količinu vode. Kada se voda u gornjoj atmosferi raspala na vodonik i kiseonik, laki izotop vodonika je pobegao u svemir brže od teškog, a uočena anomalija je bila dobijeno", kaže naučnik. Nije činjenica da je na površini Venere bila tečna voda, a ne para u atmosferi, odnosno nije činjenica da tamo nije bilo vruće kao sada. "

Porijeklo Mjeseca. Bilo je to davno. Toliko davno da je to teško zamisliti. Da bi se odredio broj godina koje su prošle, trebalo bi napisati broj iza kojeg slijedi devet nula.

U to vrijeme, Mjesec i Zemlja bili su jedno. Ogromna rastopljena kugla napravila je jedan okret oko svoje ose za samo četiri sata. Centrifugalna sila na ekvatoru i plime i oseke koje je Sunce izazvalo u ovoj lopti koje su se širile u njenom pravcu ušle su u rezonanciju sa sopstvenom oscilacijom lopte i otkinule komadić od njega, koji je na kraju postao Mesec.

Na mjestu ovog razdvajanja, najveća depresija na Zemlji, koju sada zauzima Tihi ocean, preživjela je do našeg vremena.

Tako je mislio poznati engleski astronom George Darwin(1845–1912), sin Charles Darwin(1809–1882). I, unatoč činjenici da njegova hipoteza o porijeklu Mjeseca sada nije općeprihvaćena, zapažanja i proračuni pokazuju da je prije dvije milijarde godina naš prirodni satelit bio na vrlo maloj udaljenosti od Zemlje.

Ali naša planeta i Mjesec stari su 4,5 milijardi godina (o tome svjedoči i starost najstarijih lunarnih stijena). Da su se u tom trenutku Zemlja i Mjesec pojavili zajedno, udaljili bi se jedno od drugog znatno dalje nego sada.

Šta se dešavalo u prvoj polovini njihovog postojanja? Gdje je bio mjesec? Možda su se formirali zajedno, ali ranije se Mjesec udaljio od naše planete manje intenzivno nego sada? Ili se možda negdje okretao oko Sunca kao planete, a onda je, sticajem okolnosti, uhvaćen u orbitu oko Zemlje i postao satelit Zemlje?

Ova pitanja, zajedno sa Darwinovom verzijom, odražavaju tri hipoteze o nastanku Mjeseca, koje su dugo bile prilično popularne u nauci: 1) odvajanje od Zemlje, 2) njegovo istovremeno formiranje s našom planetom i 3) zarobljavanje gotovog satelita.

Godine 1975. pojavila se još jedna, katastrofalna hipoteza, koja povezuje nastanak Mjeseca sa sudarom Zemlje sa velikim kosmičkim tijelom uporedivim po masi sa planetom Marsom.

Hajde da se ukratko zadržimo na ovim hipotezama i analiziramo ih, uzimajući u obzir glavne fizičke karakteristike našeg prirodnog satelita. Uz veličinu i masu planete, najvažniji parametar je njena prosječna gustina, koja vam omogućava da odredite njen hemijski sastav. Za Mjesec je 3,3 g/cm 3 (za Zemlju 5,5 g/cm 3). Mesečeva gustina je bliska Zemljinoj haljine, litosfera Zemlja, njena kamena ljuska, koja zauzima 70% mase planete - od gvozdeno-nikl jezgra (polovina poluprečnika Zemlje) do površine. Što se tiče Meseca, on ima veoma malo jezgro gvožđe-nikl, samo 2-3% mase (slika 2).

1) Čini se da ako je lunarna supstanca slična tvari zemljinog omotača, onda je to uvjerljiv argument da se Mjesec u jednom trenutku odvojio od Zemlje. Polazeći od toga, hipoteza o odvojenosti Mjeseca od Zemlje (u šali se zove "kćerka") svojedobno je bila vrlo popularna i bila je općenito prihvaćena početkom 20. stoljeća.

U prilog ovoj verziji nastanka Mjeseca, sličan omjer izotopa kisika 16 O, 17 O i 18 O u lunarnim stijenama i stijenama Zemljinog omotača dobiven je relativno nedavno. Međutim, pored sličnosti Mjesečeve supstance sa supstancom Zemljinog omotača, između njih postoje i značajne razlike.

Zaista, takozvani hlapljivi (taljivi) i siderofilna elemenata u lunarnim stenama je mnogo manje nego u zemaljskim stenama. Osim toga, da bi se komad globusa otkinuo centrifugalnom silom i plima, njegov period rotacije je najmanje 2 sata, tako da poluperiod rotacije pada u rezonanciju sa periodom prirodnih oscilacija ove lopte (oko sat), a masa otkinutog komada, kako pokazuju proračuni, trebala je činiti 10-20% mase Zemlje.

U stvarnosti, masa Mjeseca je 81 puta manja od mase Zemlje, a masa materije plašta u zapremini Pacifičkog rova ​​bila bi samo mali dio mase Mjeseca. Osim toga, starost Tihog okeana procjenjuje se na oko 500 miliona godina, dok je starost Mjeseca i Zemlje 4,5 milijardi godina. Dakle, hipoteza o odvojenosti Mjeseca od Zemlje ne izdržava strogu kritiku stručnjaka.

2) Ako su Mesec i Zemlja istovremeno nastali iz istog prstena protoplanetarni oblaci (u šali - "sestrinska" hipoteza), ovo lako objašnjava identitet omjera kisika i izotopa njihove supstance, ali nije u skladu s njegovom razlikom u gustoći i s nedostatkom željeza i siderofilnih i hlapljivih elemenata.

Jedan od autora hipoteze o šoku W. Hartman napisao: " Teško je zamisliti da dva nebeska tijela rastu jedno uz drugo iz istog orbitalnog sloja materije, ali istovremeno jedno od njih preuzima svo željezo, dok drugo ostaje praktično bez njega.».

3) Legende nekih naroda (npr. Dogon, Zapadna Afrika) govore o vremenu kada na nebu nije bilo mjeseca i o pojavi nove zvijezde. Nasuprot tome, rezultati kompjuterskih simulacija hvatanja Mjeseca od strane Zemlje (u šali - "bračna" hipoteza) pokazuju da je vjerovatnoća takvog hvatanja vrlo mala.

Mnogo je vjerojatniji sudar ili izbacivanje proto Mjeseca Zemljinom gravitacijom izvan granica Zemljine orbite. Mala gustina Meseca i malo gvozdeno jezgro mogli bi se objasniti pretpostavkom da je nastalo izvan zemaljskih planeta (Merkur, Venera, Zemlja i Mars), ali je u ovom slučaju nemoguće objasniti deficit isparljivih elemenata, kojih tamo ima u izobilju. Teško je naći mjesto u Sunčevom sistemu u isto vrijeme sa niskim sadržajem jednog i drugog.

4) Jedan od glavnih zadataka američkih svemirskih ekspedicija na Mjesec 1960-ih i 70-ih bio je pronaći dokaze u korist jednog ili drugog od tri gore navedena

imenovane hipoteze o poreklu meseca. Tokom implementacije programa Apollo, na Zemlju je isporučeno 385 kg lunarne materije. Već njegove prve analize otkrile su značajna neslaganja između dobijenih rezultata i sve tri hipoteze.

Većina stručnjaka smatra da činjenice koje su trenutno dostupne svjedoče u prilog hipotezi koja nije postojala prije leta svemirske letjelice na Mjesec - hipotezi o katastrofalnom sudaru. Da bi se objasnio nedostatak gvožđa na Mesecu, bilo je potrebno pretpostaviti da je u trenutku sudara (pre 4,5 milijardi godina) gravitacioni diferencijaciju supstance, kada su teški hemijski elementi potonuli i formirali jezgro, dok su lakši isplivali na površinu i formirali plašt, koru, hidrosfera I atmosfera.

Ova pretpostavka nema geološko opravdanje, ali se, ipak, katastrofalna hipoteza o porijeklu Mjeseca sada smatra najprihvatljivijom.

Evolucija sistema Zemlja-Mjesec. Zamislite sada kako su Zemlja i Mjesec koegzistirali otkako ih je sudbina spojila. Glavna pokretačka snaga njihove interakcije bilo je i ostaje trenje plime i oseke. Sila plime i oseke na Zemlji rezultanta je dvije sile: privlačenja Mjeseca ili Sunca i centrifugalne sile Zemljine rotacije oko zajedničkog centra Zemlje-Mjeseca (tzv. barycenter sistema i nalazi se u omotaču Zemlje na dubini od 1700 km) ili Zemlja-Sunce (sl. 3).

U centru Zemlje, ove sile uravnotežuju jedna drugu, ali u tački ALI privlačnost prevladava, i to u tački IN- centrifugalna sila. Ovo su tačke najveće plime na površini planete.

Zbog svakodnevne rotacije Zemlje na mjestima plimnih izbočina ALI I IN dva puta dnevno će posjetiti istu tačku na površini zemlje. Stanovnici obala i ostrva dobro znaju za plimu i oseku, kada voda raste i pada dva puta dnevno. Na nekim mjestima, spletom okolnosti (smjer toka, uski zalivi i ušća rijeka), visina morske plime dostiže 10 m, a npr. na ušću rijeke Sevrn ili u zaljevu Fundy ( Engleska) dostiže 16 m.

Ali plima se ne opaža samo u okeanu. Čvrsta Zemlja, privučena Mjesecom i Suncem, ponaša se poput opruge, deformiše se, odnosno i čvrsto tijelo Zemlje doživljava plimu. Ove pojave se nazivaju zemaljske plime. . Najveća visina Zemljine plime na ekvatoru je 55 cm, a na geografskoj širini Kijeva je oko 40 cm. Na tu visinu se dižemo i spuštamo dva puta dnevno, polako i neprekidno, 6 sati gore, 6 sati dolje.

Budući da ne postoji fiksna referentna tačka u odnosu na koju bi se takva kretanja mogla posmatrati, ovaj fenomen mnogima ostaje nepoznat. Ali instrumenti visoke preciznosti (gravimetri, nagibnomjeri) pouzdano registruju plimu i oseku na Zemlji. U ovom slučaju, tačka posmatranja je udaljena od centra Zemlje samo za jedan desetmilioniti deo Zemljinog poluprečnika (poluprečnik Zemlje je ≈ 6400 km).

Gravimetri registruju ovo kretanje kao smanjenje gravitacije, jer gravitacija opada sa povećanjem udaljenosti od centra Zemlje.

Za vrijeme plime i oseke, kako u okeanu tako i na zemaljskom nebeskom svodu, zbog viskoznosti tvari, trenja vode duž dna i obala rezervoara, dio energije rotacionog kretanja Zemlje raspršuje se u obliku topline. Od trenja plimnih izbočina ALI I IN nemaju vremena da brzo otpadnu i nosi ih Zemlja u toku svoje rotacije (slika 3). Atrakcija mjesečeve platforme ALI(više od ivice IN) usporava dnevnu rotaciju Zemlje, i privlačenje izbočine ALI Mjesec (veći od platforme IN) okreće naš prirodni satelit u orbiti.

Zbog prvog efekta, Zemlja usporava rotaciju oko svoje ose, a zbog drugog se Mjesec udaljava od Zemlje. Istina, brojke koje opisuju povećanje dana i produžavanje polumjera mjesečeve orbite su izuzetno male: dan se povećava za 0,002 s na 100 godina, a Mjesec se udaljava od Zemlje za 3 cm godišnje. Lasersko određivanje udaljenosti do Mjeseca, obavljeno 1969–2001. pomoću ugaonih reflektora postavljenih na Mjesecu, daju vrijednost od 3,81 ± 0,07 cm/godišnje za povećanje radijusa mjesečeve orbite.

Ove naizgled beznačajne količine uzrokuju značajne promjene na kosmološkoj vremenskoj skali. Osim toga, kada je Mjesec bio bliže našoj planeti, njihova interakcija je bila intenzivnija: dani na Zemlji su se značajno povećavali, a naš prirodni satelit se udaljavao brže (slika 4).

To potvrđuju ne samo rezultati astronomskih opservacija. Postoje također paleontološki, fosilni dokaz da je dan na Zemlji nekada bio kraći.

Neki koralji i mekušci, kao i alge, u procesu rasta formiraju ne samo godišnje prstenove, kao što je slučaj sa drvećem, već i dnevne. Iz ovih podataka možete izračunati broj dana u godini. Moderni organizmi daju 365 dnevnih prstenova u jednom godišnjem, a fosili - više.

Na primjer, organizmi koji žive u Devonski period Paleozoik ere (prije 400 miliona godina, kada su se tek pojavili prvi kičmenjaci - ribe), akumulirao 400 dnevnih slojeva godišnje, a oni koji su živjeli u Proterozoik(prije 670 miliona godina) - 435.

Astronomi ne znaju razloge koji bi kroz istoriju Zemlje mogli značajno uticati na dužinu godine - period Zemljine revolucije oko Sunca. Dakle, godina u ovom dugom vremenskom periodu nije se primjetno promijenila, promijenila se samo dužina dana.

Lako je izračunati iz podataka ovih zapažanja da je u Devonu jedan dan trajao 22 moderna sata, a prije 670 miliona godina ( Proterozoik era) bili su jednaki samo 20 trenutnih sati. Ranije su dani bili još kraći, ali paleontološki dokazi o tome trenutno nisu dostupni.

Prema proračunima astronoma koji proučavaju porijeklo planeta i prošlost Sunčevog sistema, početni period rotacije Zemlje oko svoje ose (dan) bio je 10 sati. Blizu ovoj vrijednosti je i dan na džinovskim planetama Jupiteru i Saturnu, čija je ogromna inercija i brojni sateliti koji djeluju nedosljedno doprinijeli očuvanju njihove primarne dnevne rotacije. Uran i Neptun su malo usporili svoju aksijalnu rotaciju: dan na Uranu traje oko 17 sati, a na Neptunu - oko 16.

Zemlja će usporiti svoju rotaciju sve dok se dan ne izjednači s periodom Mjesečeve revolucije oko naše planete. Njihov ukupan period rotacije će tada biti 47 tekućih dana. Zemlja i Mjesec će se rotirati jedno prema drugom kao plimne izbočine, na istoj strani, kao da su povezani mostom, poput bučice.

Inače, Mjesec se mnogo brže rotirao oko svoje ose i tada se moglo diviti ne samo jednoj strani našeg satelita. Međutim, plime i oseke koje Zemljina gravitacija uzrokuje na Mjesecu znatno su veće od onih koje Mjesec uzrokuje na Zemlji, budući da je masa naše planete 81 puta veća, a gravitacija na površini našeg satelita 6 puta manja.

Mjesečeve plime su dugo usporavale rotaciju Mjeseca, a njegova plimna izbočina sada je uvijek usmjerena prema Zemlji. Takva rotacija satelita oko centralne planete i oko svoje ose, kada je jedna strana satelita uvek okrenuta prema planeti, a period rotacije oko centralnog tela i oko ose se poklapaju, naziva se sinhroni.

Iznenađujuće je u tom pogledu dalekovidnost poznatog njemačkog filozofa Immanuel Kant(1724-1804) u vrijeme kada još nije bilo naučnih podataka o ovom pitanju.

U svom djelu "Opća istorija i teorija neba" 1754. napisao je: " Ako se Zemlja stabilno približava momentu obustave svog rotacionog kretanja, tada će period tokom kojeg dolazi do ove promjene biti završen kada površina Zemlje miruje u odnosu na Mjesec, odnosno kada Zemlja počne da rotira oko svoje ose u to vreme, upravo ono vreme kada se mesec okreće oko zemlje, dakle, kada će zemlja uvek biti okrenuta prema mesecu istom stranom. Razlog za ovo stanje je kretanje tekuće tvari koja pokriva dio svoje površine samo do vrlo male dubine. Ovo nam odmah pokazuje razlog zašto je Mesec, u svojoj rotaciji oko Zemlje, uvek okrenut istom stranom.».

Zanimljivo je da je visina plimne izbočine na Mjesecu sada 2 km. Ovo je 100 puta više od plime koju bi naša planeta izazvala na trenutnoj udaljenosti od Mjeseca. Očigledno, u vrijeme kada je nastala takva plima, naš prirodni satelit bio je mnogo bliži Zemlji. Ovako ogromna plima bi zahtijevala udaljenost ne od 380 hiljada km, kao što je sada, već 5 puta manje.

Mjesec je tada imao rastopljena crijeva, koja su, hladeći se, stvrdnula i sačuvala ovu ogromnu plimnu izbočinu u svom tijelu, kao uspomenu na to prošlo doba. Ovo takođe ukazuje da je Mesec počeo da se okreće sinhrono sa revolucijom oko Zemlje čak i kada je udaljenost između njih bila samo 75 hiljada km. To se dogodilo prije manje od dvije milijarde godina.

Okrenimo se sada Zemlji. Kao što je spomenuto, dužina dana i mjeseca u dalekoj budućnosti će biti jednaki jedno drugom i iznosit će 47 tekućih dana. Da bi se ovaj proces završio, biće potrebno dosta vremena - oko 50 milijardi godina. Podsjetimo da je starost Zemlje i planeta oko 4,5 milijardi godina.

Time bi se stabilizovao proces zajedničke rotacije Zemlje i Mjeseca, da nije Sunca. Činjenica je da sto solarnih plime usporava i dnevnu rotaciju Zemlje. Iako su dva puta manji od lunarnih, ne mijenjaju se s vremenom.

A ako kočni učinak Mjeseca na dnevnu rotaciju Zemlje prestane u trenutku kada su dan i mjesec jednaki, onda će se utjecaj Sunca na ovaj proces nastaviti. Kao rezultat toga, dan na Zemlji će nastaviti da se povećava, a kao rezultat toga, naša planeta će se rotirati oko svoje ose sporije nego Mjesec oko nje.

U ovoj situaciji, plime i oseke uzrokovane Mjesecom na Zemlji će utjecati na njegovu rotaciju u smjeru suprotnom od prethodno razmatranog slučaja, tj. Zemlja će ubrzati svoju rotaciju, a Mjesec će usporiti u orbiti. Započet će obrnuti proces: dan će se početi smanjivati, a Mjesec će se približavati Zemlji, i to će se nastaviti sve dok se Mjesec ne približi takozvanoj Roche granici.

Za satelit nulte snage (tečnost, odvojeni fragmenti čvrstog tijela), ova granica je otprilike 1,5 radijusa od površine centralne planete. Ovdje će centrifugalna sila rotacije Mjeseca i privlačenje planete, djelujući u suprotnim smjerovima (njihova rezultantna - plimna sila), prevladati nad silom gravitacije na površini satelita i razdvojiti ga. Oko Zemlje formira se prsten od mnogih malih satelita.

Takvi primjeri su poznati u našem Sunčevom sistemu: svi džinovski planeti Jupiter, Saturn, Uran i Neptun imaju prstenove blizu površine, iako porijeklo ovih prstenova nije nužno povezano s plimama. Očigledno je da se sateliti ovih planeta nisu mogli formirati blizu Rocheove granice.

Procesi plime i oseke u sistemu Zemlja-Mjesec su izuzetno spori. Već je spomenuto da je potrebno oko 50 milijardi godina da bi jedan dan na Zemlji bio jednak dužini mjeseca. A da bi se Mjesec vratio na Zemlju, potrebno je previše vremena čak i u njemu kosmološki skala.

U Sunčevom sistemu postoji mnogo primjera efektivnog djelovanja plime i oseke na rotaciono kretanje nebeskih tijela. Planete Merkur i Venera su značajno usporile kao rezultat uticaja sunčevih plime na njih, a dan na njima (period rotacije oko ose) traje 58,6 odnosno 243 zemaljska dana.

Sinhronu rotaciju prate mali sateliti Mars, Fobos i Deimos. Na velikom mjesecu Io, najbližem Jupiteru, visina plime, zamrznute tokom sinhrone rotacije, iznosi 3 km. Samo kao rezultat kretanja satelita u izduženoj (ekscentričnoj) orbiti, ova visina se mijenja za 84 metra. Istovremeno, zbog deformacije tijela satelita, raspadanjem radioaktivnih tvari oslobađa se 10 puta više topline nego na Mjesecu. Kao rezultat toga, na Io djeluju vulkani jači od onih na Zemlji (slika 5).

Veliki sateliti Jupitera, Saturna i Urana, najvećeg satelita Neptuna Tritona, rotiraju se sinhrono. Pluton i Haron su odličan primjer plimnog hvatanja. U ovom sistemu ne samo da se Haron okreće sinhrono, već je i Pluton okrenut ka Haronu sve vreme na jednoj strani, rotiraju se u periodu od 6,4 dana, kao da su povezani skakačem.

Kao rezultat toga, naglašavamo da je trenje plime i oseke važan faktor u evoluciji svemirskih sistema, ne samo planeta i satelita, već i višestrukih zvjezdanih jata, pa čak i galaksija.

Glossary
Atmosfera(od grčkog ατμος - para i σφαϊρα - lopta) - vazdušna ljuska Zemlje.
Hidrosfera(od grčkog υδωρ - voda i σφαϊρα - lopta) - vodena ljuska Zemlje.
gravimetar(od latinskog gravis - težak i grčkog μετρεω - mjeriti) - uređaj za mjerenje veličine gravitacije.
Devonski(iz naziva engleske grofovije Devonshire) - četvrti period Paleozoik ere od prije 419 do 359 miliona godina.
Diferencijacija(od lat. differentia - razlika) - podjela cjeline na kvalitativno različite dijelove.
Kosmološki(od grčkog κοσμοζ - prostor, svemir) - sve što se odnosi na Univerzum.
vrhunac(od lat. culmen - vrh) - ovdje je maksimalna visina svjetiljke.
Litosfera(od grčkog λιτος - kamen i σφαϊρα - lopta) - kamena ljuska Zemlje.
Mantle(od grčkog μαντιον - pokrivač) - kamena ljuska Zemlje od jezgra do zemljine kore.
Paleozoik(od grčkog παλαιος - drevni ςωη - život) - treća geološka era u istoriji Zemlje od prije 541 do 251 milion godina.
Paleontology(od grčkog παλαιος - drevni, οντος - suština i λογος - učenje) - nauka o fosilnim ostacima živih organizama.
Proterozoik(od grčkog προτερος - prethodni) - druga geološka era u istoriji Zemlje od prije 2500 do 541 milion godina.
protoplanetarni, protosolarni(od grčkog πρωτος - prva) - primarna maglina, iz koje su se u jednom trenutku formirali Sunce i planete.
Siderofili(od grčkog σίδηρος - gvožđe i φίλεω - volim) - hemijski elementi pored gvožđa u periodnom sistemu.
Sinhroni(od grčkog συγχρονο - istovremeno) - podudarnost u periodu oscilacija dva ili više procesa.
Tektonika(od grčkog τεκτονικη - građevinski posao) - nauka o strukturi i kretanju zemljine kore i masa koje se nalaze ispod nje (litosferske ploče).

I.A. Dychko, kandidat fizičkih i matematičkih nauka, Poltava

Uticaj Mjeseca na Zemlju je teško precijeniti. Konkretno, drži Zemlju pod nagibom od 66 stepeni u odnosu na orbitalnu ravninu. Zahvaljujući tome, klima u većem dijelu naše planete je prilično dobra.

Nemoguće je predvidjeti na koju stranu će se Zemlja okrenuti prema Suncu ako Mjesec ode da luta svemirom. Vjerovatno će, u doslovnom smislu, ležati na boku. Glečeri će se otopiti, pustinje će se smrznuti, oseke i oseke će biti zaboravljene. Da biste shvatili kako to prijeti svim živim bićima na planeti, dovoljno je pogledati bilo koji apokaliptični film.

U međuvremenu, ruski ufolozi su već preuzeli verziju sa uklanjanjem mjeseca na olovku i iznijeli teoriju u svom stilu.

Ufolozi su dugo smatrali Mjesec nama najbližom bazom vanzemaljskih civilizacija, rekao je ufolog Jurij Senkin za Večerku. - Činjenica da teleskopi, lunarni roveri i ljudi koji su više puta posetili Mesec tamo nisu uhvaćeni, jednostavno se objašnjava - istražili smo samo jednu stranu satelita. Povratak nije proučavan.

Teško je reći šta je uzrokovalo udaljavanje Mjeseca, ali moguće je da je to djelo ruku - ili da umjesto ruku imaju - vanzemaljce. Čak i da je to istina, malo je vjerovatno da je to učinjeno kako bi se naštetilo našoj civilizaciji. Vanzemaljske rase mogu imati potpuno različite zadatke. Mjesec je, na primjer, bogat resursima, uključujući i one koji su u strašnoj nestašici na Zemlji.

Novinare "Večerke" uopšte nije inspirisala mogućnost gubitka Zemljinog satelita: prvo, noću bi bilo prilično dosadno bez njega, a drugo, voleli bi da žive duže. Stoga smo se odmah obratili Državnom astronomskom institutu po imenu P.K. Sternberg za pojašnjenje.

Šef Odeljenja za Mesec i planete, doktor fizičko-matematičkih nauka Vladislav Ševčenko dugo se smejao nakon što je slušao pitanje. Zamoljen da ponovim. I opet se smijao bez prestanka.

Oh pripovedači! rekao je bez daha. - Ali ozbiljno, Mesec se zaista udaljava od Zemlje, ali morate shvatiti da se to dešava četiri milijarde godina, otkako je Mesec formiran.

Prema Ševčenku, uklanjanje Zemljinog satelita je sasvim prirodna fizička pojava – podsećamo na školski program fizike – koja se zove inercija. Zamislite da se vozite na ringišpilu. Okrećući se sve brže i brže, osjećate kako se počinjete naginjati u smjeru suprotnom od osi vrtuljka. A ako se ne uhvatite za nešto, možete jednostavno biti izbačeni. Ali mjesec nema za šta da se drži. Brzina kojom se okreće oko Zemlje postavlja takvu inerciju da je Zemljino gravitaciono polje nemoćno da zadrži ovu loptu. I morate shvatiti da Zemljina gravitacija sve manje utiče na naš satelit kako se udaljava.

Prema proračunima, Mjesec se udaljava od Zemlje za oko 3,8 centimetara godišnje, nastavlja Vladislav Ševčenko. - Sada je udaljenost do nje 384 hiljade kilometara. A kada se mjesec tek formirao, bilo je oko 60 hiljada kilometara. Pruži ruku! Bilo je potrebno oko četiri milijarde godina da se ova udaljenost poveća šest puta.

I biće potrebno još nekoliko miliona godina da se Mesec udalji, prestajući da potpuno prekriva Sunce tokom pomračenja. Stoga je prerano brinuti o tome. Samo znajte: kada se to dogodi, Večernja Moskva će vas prvo lično obavestiti.

Postoji nekoliko verzija o porijeklu Mjeseca, ali posljednjih decenija naučnici su naginjali teoriji o džinovskom sudaru. To se dogodilo prije otprilike 4,6 milijardi godina: hipotetička planeta Theia sudarila se sa Zemljom na tangenti, otkinuvši ogroman komad naše planete koja pati. Zemlja je odmah proključala, gotovo se okrenula naopačke, a dio koji je Theia povratila zarobio je Zemljino gravitacijsko polje da bismo, nakon milijardi godina, mogli podići glave i reći: "Mjesec je danas strašan!"

ZANIMLJIVA ČINJENICA

Stanovnici južne hemisfere vide Mjesec u obrnutom smjeru: rastu lijevo, smanjuju se udesno.

Prvi veštački satelit Sunca bila je sovjetska stanica "Luna-1" 1959. godine. Zbog greške u proračunima prošla je pored Zemljinog satelita drugom kosmičkom brzinom.

Pametni telefon sa kojim vaš komšija šeta mnogo je puta moćniji od kompjutera koji je kontrolisao sletanje astronauta na Mesec.