È vero che la Luna si sta allontanando dalla Terra? La Luna può volare via dalla Terra? Perché la Luna si sta allontanando dalla Terra?

Siamo abituati al fatto che la Luna è un satellite della Terra. Ma sarà sempre così? Secondo il direttore generale dell'Istituto centrale di ricerca scientifica di ingegneria meccanica, Gennady Raikunov, la nostra stella notturna potrebbe prima o poi lasciare l'orbita terrestre e diventare un pianeta indipendente. In questo caso, la Terra si trasformerà in un deserto senza vita...

Raikunov assicura che la Luna potrebbe ripetere il destino di Mercurio, che una volta era stato un satellite di Venere, ma poi “voltò via” da esso. Successivamente, le condizioni su Venere sono diventate inadatte alla vita, nonostante sia un pianeta simile alla Terra.

"Anche la Luna si allontana dalla Terra ogni anno e, a quanto pare, un giorno, se non si verificano i processi inversi, dovrà lasciare la Terra", ha dichiarato il direttore di TsNIIMash durante lo spettacolo aereo in corso a Bourges. t risulterà che la Terra seguirà il percorso di Venere, quando si formeranno condizioni inadatte per le forme di vita esistenti: un’atmosfera aggressiva, una pressione enorme, l’effetto serra, ecc.?”

Secondo lo scienziato, attualmente vengono condotte ricerche spaziali per aiutare a scoprire se le condizioni di vita sul nostro pianeta cambieranno se perdesse il suo satellite naturale e come si possa evitare lo scenario peggiore.

Gennady Raikunov è da tempo preoccupato per il destino della Luna. In precedenza, aveva chiamato il satellite il "settimo continente" e aveva affermato che era necessario creare su di esso una base permanentemente funzionante, i cui dipendenti sarebbero stati impegnati nella ricerca e nell'utilizzo delle risorse di questo corpo celeste.

La Luna si sta ora muovendo attorno alla Terra su un'orbita quasi ellittica, in senso antiorario (visto dal Polo Nord) ad una velocità media di 1,02 chilometri al secondo. Il movimento del nostro satellite naturale, infatti, è un processo piuttosto complesso, che viene influenzato da diversi disturbi causati dall'attrazione del Sole, dei pianeti e dalla forma oblata della Terra. Quanto è probabile lo scenario proposto da Raikunov?

Sergei Popov, ricercatore presso l'Istituto astronomico statale Sternberg dell'Università statale di Mosca (SAI), ha confermato che la Luna si sta effettivamente allontanando dalla Terra, ma molto lentamente: la velocità di rimozione è di circa 38 millimetri all'anno. "Nel giro di qualche miliardo di anni, il periodo orbitale della Luna aumenterà semplicemente di una volta e mezza, e questo è tutto", ha detto Popov. "La Luna non può andarsene completamente. Non ha nessun posto dove far fuggire l'energia."

Secondo Surdin, sotto l'influenza delle maree solari (il movimento delle masse d'acqua causato dall'attrazione non della Luna, ma del Sole. - Ed. ) la velocità di rotazione del nostro pianeta sta gradualmente diminuendo e anche la velocità di allontanamento del satellite diminuirà gradualmente. Tra circa cinque miliardi di anni, il raggio dell'orbita lunare raggiungerà il suo valore massimo: 463 mila chilometri, e la durata del giorno terrestre aumenterà fino a 870 ore.

"L'affermazione "La Luna può lasciare l'orbita terrestre e trasformarsi in un pianeta" non è corretta", ha commentato Vladimir Surdin alle parole del collega Raikunov. "Le maree solari continueranno a rallentare la Terra. Ma ora la Luna la supererà La rotazione della Terra e l'attrito delle maree inizieranno a rallentarne il movimento. Di conseguenza, la Luna inizierà ad avvicinarsi alla Terra, anche se molto lentamente, poiché la forza delle maree solari è piccola."

Ma anche se immaginiamo che la Luna non sia più un satellite della Terra, ciò non trasformerà il nostro pianeta in una parvenza di Venere senza vita, dicono gli scienziati. Così, il capo del laboratorio di planetologia comparata presso l'Istituto Vernadsky di Geochimica e Chimica Analitica dell'Accademia Russa delle Scienze, Alexander Bazilevskij, ha commentato: “La partenza della Luna avrà scarso effetto sulle condizioni della superficie terrestre. non ci saranno flussi e riflussi (sono prevalentemente lunari) e le notti saranno senza luna. Sopravvivremo.

I colleghi di Raikunov non sono del tutto d’accordo con la sua affermazione secondo cui Mercurio un tempo era un satellite di Venere. "I calcoli hanno dimostrato che ciò è possibile, il che, tuttavia, non dimostra che fosse così", ha detto Bazilevskij. Inoltre, ritiene che lo sviluppo della Terra e di Venere non possa seguire gli stessi percorsi, poiché nell'atmosfera venusiana c'è un aumento del contenuto dell'isotopo pesante dell'idrogeno - deuterio.

"Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che Venere una volta aveva una quantità relativamente grande di acqua. Quando l'acqua negli strati superiori dell'atmosfera si decompose in idrogeno e ossigeno, l'isotopo leggero dell'idrogeno fuggì nello spazio più velocemente di quello pesante, e l'isotopo leggero dell'idrogeno fuggì nello spazio più velocemente di quello pesante, e "Ne è risultata l'anomalia osservata", dice lo scienziato. Ora."

Cominciamo dal fatto che nel 1695 il grande scienziato Edmund Halley notò che i registri lasciati dai precedenti scienziati sui tempi e sui luoghi delle eclissi solari non coincidevano con quelli calcolati. Halley, utilizzando le informazioni moderne sulle eclissi, il movimento della Luna e del Sole, riferendosi alla nuova legge universale di gravitazione di Isaac Newton (1687), calcolò,
i luoghi e i tempi esatti in cui avrebbero dovuto verificarsi le eclissi nei tempi antichi, e poi hanno confrontato i risultati ottenuti con i dati sulle eclissi effettivamente osservate più di 2000 anni prima. Come si è scoperto, non corrispondevano. Halley non dubitava della validità della legge di gravitazione di Newton e resistette alla tentazione di concludere che la forza di gravità fosse cambiata nel tempo. Invece, ha suggerito che la durata del giorno terrestre deve essere leggermente aumentata da allora.

Se la rotazione della Terra è effettivamente leggermente rallentata, per mantenere il momento angolare totale nel sistema Terra-Luna, è necessario che la Luna riceva ulteriore momento angolare. Questo trasferimento di momento angolare alla Luna corrisponde al suo movimento lungo una spirale debolmente torcente con un graduale allontanamento dalla Terra e con un corrispondente rallentamento del movimento orbitale. Se 2000 anni fa la giornata terrestre era effettivamente un po' più breve, la Terra ruotava sul suo asse un po' più velocemente, l'orbita della Luna era un po' più vicina e la Luna si muoveva lungo di essa un po' più velocemente, allora le previsioni teoriche e le osservazioni storiche delle sostituzioni coincidono . Gli scienziati si resero presto conto che Halley aveva ragione.

Cosa potrebbe causare un tale rallentamento nella rotazione terrestre? Questi sono i flussi e riflussi. Flussi e riflussi
L'influenza gravitazionale della Terra sulla Luna e viceversa è piuttosto grande. Diverse parti, ad esempio, della Terra sono soggette all'attrazione della Luna in modi diversi: il lato rivolto verso la Luna lo è in misura maggiore, il lato opposto lo è in misura minore, poiché è più lontano dal nostro satellite. Di conseguenza, diverse parti della Terra tendono a muoversi verso la Luna a velocità diverse. La superficie rivolta verso la Luna si gonfia, il centro della Terra si muove di meno e la superficie opposta resta indietro e su questo lato si forma anche un rigonfiamento, a causa del "ritardo". La crosta terrestre si deforma con riluttanza; sulla terra non notiamo le forze di marea. Ma tutti hanno sentito parlare di cambiamenti nel livello del mare, di flussi e riflussi. L'acqua è influenzata dalla Luna, formando gobbe di marea su due lati opposti del pianeta. Mentre la Terra ruota, “espone” i suoi diversi lati alla Luna, e la gobba di marea si muove lungo la superficie. Tali deformazioni della crosta terrestre provocano attriti interni, che rallentano la rotazione del nostro pianeta. Prima girava molto più velocemente. La Luna è ancora più influenzata dalle forze di marea, perché la Terra è molto più massiccia e più grande. La velocità di rotazione della Luna è rallentata così tanto che ha girato obbedientemente da un lato verso il nostro pianeta e la gobba di marea non corre più lungo la superficie lunare.

L'influenza reciproca di questi due corpi porterà in un lontano futuro al fatto che la Terra alla fine girerà un lato verso la Luna. Inoltre, le forze di marea causate dalla vicinanza della Terra, così come dall'influenza del Sole, rallentano il movimento della Luna nella sua orbita attorno alla Terra. Il rallentamento è accompagnato dall'allontanamento della Luna dal centro della Terra. Di conseguenza, ciò potrebbe portare alla perdita della Luna...

Durante le missioni Apollo sulla Luna del 1969-1972, sulla superficie lunare furono posizionati 3 riflettori di radiazioni laser. Da allora, gli scienziati hanno avuto accesso a un modo per determinare con estrema precisione la distanza dal nostro satellite. Se invii un potente segnale laser dalla terra al riflettore lunare e misuri con sufficiente precisione il tempo dopo il quale ritorna, puoi determinare la distanza dalla Luna con un errore non superiore a un centimetro. Secondo tali esperimenti, la Luna si allontana dalla Terra di 3,8 centimetri all'anno. Come questo.

L'età antica della Luna solleva dubbi anche in relazione a un altro parametro della sua orbita: la sua inclinazione. Attualmente varia dai 18 ai 28 gradi. Quale sarebbe stata l'inclinazione iniziale dell'orbita lunare se la Luna si fosse allontanata dalla Terra per 4,6 miliardi di anni? Per semplificare il problema, supponiamo che la Luna ruoti simultaneamente attorno a due assi reciprocamente perpendicolari: l'asse di rotazione della Terra (rotazione equatoriale) e l'asse coincidente con il diametro equatoriale della Terra (rotazione polare). L'attrito delle maree influenza i cambiamenti in queste orbite in modo diverso: il raggio di rotazione polare, a differenza del raggio di rotazione equatoriale, non aumenta, ma diminuisce (circa 30 volte più lentamente). Ciò significa che mentre il raggio di rotazione equatoriale è aumentato di oltre 300mila km, il raggio polare è diminuito di quasi 10mila km ed era inizialmente di circa 130 - 190mila km. Se la Luna si fosse formata 4,6 miliardi di anni fa, inizialmente si sarebbe trovata in un'orbita polare molto alta attorno alla Terra.

Il lancio di un satellite terrestre artificiale in un'orbita polare richiede molta più energia di un lancio simile in un'orbita equatoriale (motivo per cui si sta cercando di costruire cosmodromi più vicini all'equatore), perché l'elevata velocità equatoriale riduce in qualche modo la velocità alla quale è necessario accelerare l'oggetto lanciato.

Nel caso ipotizzato dalla versione ufficiale della formazione della Luna, la velocità equatoriale della Terra era 6 volte superiore a quella attuale (il momento angolare della Luna è decine di volte maggiore di quello della Terra, da cui deriva la lunghezza del il giorno terrestre al momento della formazione della Luna circa 4 ore). Ciò ha permesso agli autori dell'ipotesi di ridurre significativamente la massa del dispositivo di simulazione e, di conseguenza, le sue dimensioni a un livello simile a quello di Marte. Se 4,6 miliardi di anni fa l'orbita della Luna era polare, i vantaggi dell'elevata velocità equatoriale della Terra scompaiono e sorge nuovamente la necessità di un aumento significativo della massa del dispositivo di simulazione. Per evitare ciò, gli autori dell'ipotesi aumentano significativamente l'inclinazione iniziale dell'asse di rotazione della Terra, a seguito della quale l'espulsione della materia avviene sul piano equatoriale e la Luna finisce in un'orbita polare alta. È vero, non è chiaro cosa abbia successivamente costretto la Terra a cambiare così radicalmente l'angolo del suo asse di rotazione.

Tuttavia, i problemi con l’orbita polare della Luna non finiscono qui. Tale orbita presuppone anche la rotazione della Luna subito dopo la sua formazione attorno ad un asse completamente diverso da quello attorno al quale ruota ora! La Luna deve aver ruotato quasi perpendicolarmente al suo moderno asse di rotazione. Quali forze lo hanno fatto smettere di ruotare attorno a questo asse? Anche se assumiamo che in futuro abbia cambiato l'inclinazione dell'asse di rotazione a causa dell'attrito delle maree, allora dovrebbe esserci comunque un'inclinazione significativa dell'asse di rotazione della Luna rispetto alla moderna orbita della Luna, che non non esistono, altrimenti avremmo la possibilità di osservare la Luna da tutti i lati.

Siamo abituati al fatto che la Luna è un satellite della Terra. Ma sarà sempre così? Secondo il direttore generale dell'Istituto centrale di ricerca scientifica di ingegneria meccanica, Gennady Raikunov, la nostra stella notturna potrebbe prima o poi lasciare l'orbita terrestre e diventare un pianeta indipendente. In questo caso, la Terra si trasformerà in un deserto senza vita...

Raikunov assicura che la Luna potrebbe ripetere il destino di Mercurio, che una volta era stato un satellite di Venere, ma poi “voltò via” da esso. Successivamente, le condizioni su Venere sono diventate inadatte alla vita, nonostante sia un pianeta simile alla Terra.

"Anche la Luna si allontana dalla Terra ogni anno e, a quanto pare, un giorno, se non si verificano i processi inversi, dovrà lasciare la Terra", ha dichiarato il direttore di TsNIIMash durante lo spettacolo aereo in corso a Bourges. t risulterà che la Terra seguirà il percorso di Venere, quando si formeranno condizioni inadatte per le forme di vita esistenti: un’atmosfera aggressiva, una pressione enorme, l’effetto serra, ecc.?”

Secondo lo scienziato, attualmente vengono condotte ricerche spaziali per aiutare a scoprire se le condizioni di vita sul nostro pianeta cambieranno se perdesse il suo satellite naturale e come si possa evitare lo scenario peggiore.

Gennady Raikunov è da tempo preoccupato per il destino della Luna. In precedenza, aveva chiamato il satellite il "settimo continente" e aveva affermato che era necessario creare su di esso una base permanentemente funzionante, i cui dipendenti sarebbero stati impegnati nella ricerca e nell'utilizzo delle risorse di questo corpo celeste.

La Luna si sta ora muovendo attorno alla Terra su un'orbita quasi ellittica, in senso antiorario (visto dal Polo Nord) ad una velocità media di 1,02 chilometri al secondo. Il movimento del nostro satellite naturale, infatti, è un processo piuttosto complesso, che viene influenzato da diversi disturbi causati dall'attrazione del Sole, dei pianeti e dalla forma oblata della Terra. Quanto è probabile lo scenario proposto da Raikunov?

Sergei Popov, ricercatore presso l'Istituto astronomico statale Sternberg dell'Università statale di Mosca (SAI), ha confermato che la Luna si sta effettivamente allontanando dalla Terra, ma molto lentamente: la velocità di rimozione è di circa 38 millimetri all'anno. "Nel giro di qualche miliardo di anni, il periodo orbitale della Luna aumenterà semplicemente di una volta e mezza, e questo è tutto", ha detto Popov. "La Luna non può andarsene completamente. Non ha nessun posto dove far fuggire l'energia."

Secondo Surdin, sotto l'influenza delle maree solari (il movimento delle masse d'acqua causato dall'attrazione non della Luna, ma del Sole. - Ed. ) la velocità di rotazione del nostro pianeta sta gradualmente diminuendo e anche la velocità di allontanamento del satellite diminuirà gradualmente. Tra circa cinque miliardi di anni, il raggio dell'orbita lunare raggiungerà il suo valore massimo: 463 mila chilometri, e la durata del giorno terrestre aumenterà fino a 870 ore.

"L'affermazione "La Luna può lasciare l'orbita terrestre e trasformarsi in un pianeta" non è corretta", ha commentato Vladimir Surdin alle parole del collega Raikunov. "Le maree solari continueranno a rallentare la Terra. Ma ora la Luna la supererà La rotazione della Terra e l'attrito delle maree inizieranno a rallentarne il movimento. Di conseguenza, la Luna inizierà ad avvicinarsi alla Terra, anche se molto lentamente, poiché la forza delle maree solari è piccola."

Ma anche se immaginiamo che la Luna non sia più un satellite della Terra, ciò non trasformerà il nostro pianeta in una parvenza di Venere senza vita, dicono gli scienziati. Così, il capo del laboratorio di planetologia comparata presso l'Istituto Vernadsky di Geochimica e Chimica Analitica dell'Accademia Russa delle Scienze, Alexander Bazilevskij, ha commentato: “La partenza della Luna avrà scarso effetto sulle condizioni della superficie terrestre. non ci saranno flussi e riflussi (sono prevalentemente lunari) e le notti saranno senza luna. Sopravvivremo.

I colleghi di Raikunov non sono del tutto d’accordo con la sua affermazione secondo cui Mercurio un tempo era un satellite di Venere. "I calcoli hanno dimostrato che ciò è possibile, il che, tuttavia, non dimostra che fosse così", ha detto Bazilevskij. Inoltre, ritiene che lo sviluppo della Terra e di Venere non possa seguire gli stessi percorsi, poiché nell'atmosfera venusiana c'è un aumento del contenuto dell'isotopo pesante dell'idrogeno - deuterio.

"Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che Venere una volta aveva una quantità relativamente grande di acqua. Quando l'acqua negli strati superiori dell'atmosfera si decompose in idrogeno e ossigeno, l'isotopo leggero dell'idrogeno fuggì nello spazio più velocemente di quello pesante, e l'isotopo leggero dell'idrogeno fuggì nello spazio più velocemente di quello pesante, e "Ne è risultata l'anomalia osservata", dice lo scienziato. Ora."

Origine della Luna.È stato tanto tempo fa. Così tanto tempo fa che è difficile persino immaginarlo. Per determinare il numero di anni trascorsi, dovresti scrivere un numero con nove zeri.

A quel tempo, la Luna e la Terra erano una cosa sola. L'enorme palla fusa ha compiuto un giro attorno al proprio asse in sole quattro ore. La forza centrifuga all'equatore e le maree provocate dal Sole in questa palla allungata nella sua direzione entrarono in risonanza con la vibrazione della palla e ne strapparono un pezzo, che alla fine divenne la Luna.

Nel luogo di questo distacco è rimasta fino ad oggi la più grande depressione della Terra, ora occupata dall'Oceano Pacifico.

Questo è ciò che credeva il famoso astronomo inglese Giorgio Darwin(1845-1912), figlio Carlo Darwin(1809–1882). E, nonostante il fatto che la sua ipotesi sull'origine della Luna non sia ormai generalmente accettata, osservazioni e calcoli mostrano che due miliardi di anni fa il nostro satellite naturale si trovava a una distanza molto ravvicinata dalla Terra.

Ma il nostro pianeta e la Luna hanno 4,5 miliardi di anni (lo dimostra anche l'età delle rocce lunari più antiche). Se la Terra e la Luna fossero apparse insieme in quel momento, si sarebbero allontanate molto di più l’una dall’altra rispetto a adesso.

Cosa è successo durante la prima metà della loro esistenza? Dov'era la luna? Forse si sono formati insieme, ma prima la Luna si allontanava dal nostro pianeta meno intensamente di adesso? O forse da qualche parte ruotava attorno al Sole come pianeta e poi, a causa di alcune circostanze, fu catturato nell'orbita terrestre bassa e divenne un satellite della Terra?

Queste domande, insieme alla versione di Darwin, riflettono tre ipotesi sull'origine della Luna, che sono state per molto tempo molto popolari nella scienza: 1) separazione dalla Terra, 2) la sua formazione contemporaneamente al nostro pianeta, e 3) cattura di un satellite già pronto.

Nel 1975 apparve un'altra ipotesi catastrofica, che collega l'origine della Luna con la collisione della Terra con un grande corpo cosmico paragonabile in massa al pianeta Marte.

Soffermiamoci brevemente su queste ipotesi e analizziamole, tenendo conto delle principali caratteristiche fisiche del nostro satellite naturale. Il parametro più importante di un pianeta, oltre alle dimensioni e alla massa, è la sua densità media, che ci consente di determinarne la composizione chimica. Per la Luna è 3,3 g/cm 3 (per la Terra 5,5 g/cm 3). La densità lunare è vicina alla densità della Terra mantello, litosfera La Terra, il suo guscio roccioso, che occupa il 70% della massa del pianeta, dal nucleo di ferro-nichel (metà del raggio terrestre) alla superficie. Per quanto riguarda la Luna, ha un nucleo di ferro-nichel molto piccolo, solo il 2-3% in massa (Fig. 2).

1) Sembrerebbe che se la sostanza lunare è simile alla sostanza del mantello terrestre, allora questo è un argomento convincente secondo cui la Luna un tempo si staccò dalla Terra. Sulla base di ciò, l'ipotesi della separazione della Luna dalla Terra (chiamata scherzosamente “figlia”) era molto popolare un tempo e veniva generalmente accettata all'inizio del XX secolo.

A favore di questa versione dell'origine della Luna, un rapporto simile tra gli isotopi dell'ossigeno 16 O, 17 O e 18 O è stato ottenuto relativamente di recente nelle rocce lunari e nelle rocce del mantello terrestre. Tuttavia, oltre alla somiglianza della sostanza lunare con la sostanza del mantello terrestre, esistono anche differenze significative.

In effetti, il cosiddetto volatile (a basso punto di fusione) e siderofilo Ci sono molti meno elementi nelle rocce lunari che nelle rocce terrestri. Inoltre, affinché la forza centrifuga e la marea possano strappare un pezzo del globo, è necessario un periodo di rotazione di almeno 2 ore in modo che il semiperiodo di rotazione risuoni con il periodo di oscillazioni naturali di questa palla (circa un'ora) e la massa del pezzo strappato, come mostrano i calcoli, dovrebbe costituire il 10-20% della massa della Terra.

In effetti, la massa della Luna è 81 volte inferiore alla massa della Terra, e la massa del materiale del mantello nel volume della Fossa del Pacifico sarebbe solo una piccola frazione della massa della Luna. Inoltre, si stima che l’età dell’Oceano Pacifico sia di circa 500 milioni di anni, mentre l’età della Luna e della Terra è di 4,5 miliardi di anni. Pertanto, l'ipotesi della separazione della Luna dalla Terra non resiste alle severe critiche degli specialisti.

2) Se la Luna e la Terra si formassero contemporaneamente dallo stesso anello protoplanetario nuvole (scherzosamente - un'ipotesi “sorella”), questo spiega facilmente l'identità del rapporto ossigeno-isotopico della loro sostanza, ma non concorda con la sua differenza di densità e con una carenza di ferro e di elementi siderofili e volatili.

Uno degli autori dell'ipotesi dell'impatto V.Hartman ha scritto: " È difficile immaginare che due corpi celesti crescano fianco a fianco dallo stesso strato orbitale di materia, ma allo stesso tempo uno di loro prende tutto il ferro, mentre l'altro ne rimane praticamente senza».

3) Leggende di alcuni popoli (ad esempio, Dogon, Africa occidentale) raccontano del tempo in cui non c'era la Luna nel cielo e dell'apparizione di una nuova stella. Al contrario, i risultati delle simulazioni al computer della cattura della Luna da parte della Terra (scherzosamente chiamata ipotesi “coniugale”) mostrano che la probabilità di tale cattura è molto piccola.

Molto più probabile è una collisione o un'espulsione della proto-luna da parte della gravità terrestre oltre l'orbita terrestre. La bassa densità e il piccolo nucleo ferroso della Luna potrebbero essere spiegati presupponendo che si sia formata al di fuori dei pianeti terrestri (Mercurio, Venere, Terra e Marte), ma in questo caso è impossibile spiegare la carenza di elementi volatili, che lì abbondano. . È difficile trovare un posto nel sistema solare con un basso contenuto sia dell'uno che dell'altro.

4) Uno degli obiettivi principali delle missioni spaziali americane sulla Luna negli anni '60 e '70 era quello di trovare prove a favore dell'uno o dell'altro dei tre sopra citati

ipotesi sull'origine della Luna. Durante il programma Apollo furono consegnati sulla Terra 385 kg di materiale lunare. Già dalle prime analisi erano emerse notevoli discordanze tra i risultati ottenuti e tutte e tre le ipotesi.

La maggior parte degli esperti ritiene che i fatti attualmente disponibili testimonino a favore di un'ipotesi che non esisteva ancora prima del volo della navicella spaziale sulla Luna: l'ipotesi di una collisione catastrofica. Per spiegare la carenza di ferro sulla Luna abbiamo dovuto presupporre che al momento della collisione (4,5 miliardi di anni fa) nelle profondità di entrambi i corpi si fosse già verificata un'attrazione gravitazionale. differenziazione sostanze chimiche quando gli elementi chimici pesanti affondarono e formarono il nucleo, e quelli più leggeri galleggiarono in superficie e formarono il mantello, la crosta, idrosfera E atmosfera.

Questa ipotesi non ha alcuna giustificazione geologica, ma, tuttavia, l'ipotesi catastrofica dell'origine della Luna è oggi considerata la più accettabile.

Evoluzione del sistema Terra-Luna. Consideriamo ora come la Terra e la Luna abbiano coesistito da quando il destino le ha riunite. La principale forza trainante della loro interazione era e rimane l'attrito delle maree. La forza di marea sulla Terra è la risultante di due forze: l'attrazione della Luna o del Sole e la forza centrifuga della rotazione della Terra attorno al comune centro Terra-Luna (chiamato baricentro sistema solare e si trova nel mantello terrestre ad una profondità di 1700 km) o Terra-Sole (Fig. 3).

Al centro della Terra queste forze si bilanciano tra loro, ma in un punto UN l'attrazione prevale, e al punto IN- forza centrifuga. Questi sono i punti di massima marea sulla superficie del pianeta.

A causa della rotazione quotidiana della Terra in luoghi di sporgenze di marea UN E IN visita lo stesso punto sulla superficie terrestre due volte al giorno. I residenti delle coste e delle isole conoscono bene le maree, quando l'acqua si alza e si abbassa due volte al giorno. In alcuni luoghi, a causa di una combinazione di circostanze (direzione della corrente, baie strette e foci dei fiumi), l'altezza della marea raggiunge i 10 m, e, ad esempio, alla foce del fiume Severn o nella baia di Fundy ( Inghilterra) raggiunge i 16 m.

Ma le maree non si osservano solo nell’oceano. La Terra solida, attratta dalla Luna e dal Sole, si comporta come una molla e si deforma, cioè anche il corpo solido della Terra sperimenta una marea. Questi fenomeni sono chiamati maree terrestri . L'altezza massima della marea terrestre all'equatore è di 55 cm, e alla latitudine di Kiev - circa 40 cm, è a questa altezza che ci alziamo e cadiamo due volte al giorno, lentamente e continuamente, 6 ore su, 6 ore giù .

Poiché non esiste un punto di riferimento fisso rispetto al quale tali movimenti possano essere osservati, questo fenomeno rimane sconosciuto a molti. Ma strumenti ad alta precisione (gravimetri, tiltmetri) registrano in modo affidabile le maree terrestri. In questo caso il punto di osservazione si allontana dal centro della Terra solo di un decimilionesimo del raggio terrestre (raggio terrestre ≈ 6400 km).

I gravimetri registrano questo movimento come una diminuzione della gravità, perché la gravità diminuisce con l'aumentare della distanza dal centro della Terra.

Durante le maree, sia nell'oceano che nel firmamento terrestre, a causa della viscosità della sostanza e dell'attrito dell'acqua lungo il fondo e le rive dei bacini idrici, parte dell'energia del movimento rotatorio della Terra viene dissipata sotto forma di Calore. Protrusioni mareali dovute all'attrito UN E IN non hanno il tempo di cadere velocemente e vengono trascinati avanti dalla Terra nel corso della sua rotazione (Fig. 3). Attrazione della Luna verso la sporgenza UN(più che sporgenza IN) rallenta la rotazione quotidiana della Terra e la gravità sporge UN Luna (più che una sporgenza IN) fa girare in orbita il nostro satellite naturale.

A causa del primo effetto, la Terra rallenta la sua rotazione attorno al proprio asse e, a causa del secondo, la Luna si allontana dalla Terra. È vero, le cifre che descrivono l'aumento del giorno e l'allungamento del raggio dell'orbita lunare sono estremamente piccole: il giorno aumenta di 0,002 s ogni 100 anni e la Luna si allontana dalla Terra di 3 cm/anno. Le determinazioni laser della distanza dalla Luna, effettuate nel 1969-2001 utilizzando riflettori angolari installati sulla Luna, danno un valore di 3,81 ± 0,07 cm/anno per aumentare il raggio dell'orbita lunare.

Queste quantità apparentemente insignificanti causano cambiamenti significativi su una scala temporale cosmologica. Inoltre, quando la Luna era più vicina al nostro pianeta, la loro interazione era più intensa: i giorni sulla Terra aumentavano in modo più significativo e il nostro satellite naturale si allontanava più velocemente (Fig. 4).

Ciò è confermato non solo dai risultati delle osservazioni astronomiche. Ci sono anche paleontologico, le prove fossili suggeriscono che in passato i giorni sulla Terra erano più brevi.

Durante il processo di crescita, alcuni coralli e molluschi, nonché le alghe, formano non solo anelli annuali, come nel caso degli alberi, ma anche anelli giornalieri. Utilizzando questi dati, puoi calcolare il numero di giorni durante l'anno. Gli organismi moderni producono 365 anelli diurni in un anno, mentre i fossili ne producono di più.

Pertanto, gli organismi che vivono in Devoniano periodo Paleozoico(400 milioni di anni fa, quando apparvero i primi vertebrati, i pesci), accumulavano 400 strati giornalieri all'anno, e coloro che vivevano in Proterozoico(670 milioni di anni fa) – 435.

Gli astronomi non conoscono le ragioni che, nel corso della storia della Terra, potrebbero influenzare in modo significativo la durata dell’anno, il periodo di rivoluzione della Terra attorno al Sole. Pertanto, l'anno non è cambiato notevolmente durante questo lungo periodo di tempo, è cambiata solo la lunghezza del giorno.

Da queste osservazioni è facile calcolare che nel Devon il giorno durava 22 ore moderne, e 670 milioni di anni fa ( Proterozoico era) erano pari a sole 20 ore moderne. In precedenza, le giornate erano ancora più brevi, ma al momento non ci sono prove paleontologiche di ciò.

Secondo i calcoli degli astronomi che studiano l'origine dei pianeti e il passato del sistema solare, il periodo iniziale di rotazione della Terra attorno al proprio asse (giorno) era di 10 ore. Il giorno sui pianeti giganti Giove e Saturno è vicino a questo valore, la cui enorme inerzia e numerosi satelliti che agiscono in modo incoerente hanno contribuito alla conservazione della loro rotazione giornaliera primaria. Urano e Nettuno hanno leggermente rallentato la loro rotazione assiale: una giornata su Urano dura circa 17 ore e su Nettuno circa 16.

La Terra rallenterà la sua rotazione finché il giorno non sarà uguale al periodo di rivoluzione della Luna attorno al nostro pianeta. Il loro periodo di rotazione totale sarà quindi di 47 giorni attuali. La Terra e la Luna ruoteranno l'una di fronte all'altra con sporgenze mareali, dallo stesso lato, come se fossero collegate da un ponte, come un manubrio.

A proposito, la Luna ruotava attorno al proprio asse molto più velocemente, e quindi era possibile ammirare non solo un lato del nostro satellite. Tuttavia, le maree provocate dalla gravità terrestre sulla Luna sono significativamente maggiori di quelle provocate dalla Luna sulla Terra, poiché la massa del nostro pianeta è 81 volte maggiore e la forza di gravità sulla superficie del nostro satellite è 6 volte inferiore.

Le maree lunari hanno rallentato a lungo la rotazione della Luna e la sua sporgenza mareale è ora sempre diretta verso la Terra. Tale rotazione del satellite attorno al pianeta centrale e attorno al suo asse, quando un lato del satellite è sempre rivolto verso il pianeta e il periodo di rotazione attorno al corpo centrale e attorno all'asse coincide, viene chiamato sincrono.

Sorprendente a questo proposito è la lungimiranza del celebre filosofo tedesco Emmanuel Kant(1724–1804) in un'epoca in cui non esistevano ancora dati scientifici su questo tema.

Nella sua opera “Storia generale e teoria del cielo” del 1754, scrisse: “ Se la Terra si sta avvicinando costantemente al momento di sospensione del suo movimento rotatorio, il periodo durante il quale si verifica questo cambiamento sarà completato quando la superficie della Terra sarà a riposo rispetto alla Luna, cioè quando la Terra inizierà a ruotare attorno al proprio asse proprio in quel momento in cui la Luna compie una rivoluzione attorno alla Terra, quindi, quando la Terra sarà sempre rivolta verso la Luna dallo stesso lato. La ragione di questo stato è il movimento di una sostanza liquida che copre parte della sua superficie solo fino a una profondità molto piccola. Questo ci mostra subito il motivo per cui la Luna, nella sua rotazione attorno alla Terra, la guarda sempre dallo stesso lato».

È curioso che l'altezza della cresta di marea sulla Luna sia ora di 2 km. Si tratta di 100 volte di più della marea che il nostro pianeta causerebbe alla sua attuale distanza dalla Luna. Ovviamente, nel momento in cui si è formata una marea così alta, il nostro satellite naturale era significativamente più vicino alla Terra. Per una marea così grande la distanza non sarebbe di 380mila km, come è adesso, ma 5 volte inferiore.

La Luna aveva allora l'interno fuso, che, raffreddandosi, si indurì e mantenne questa enorme sporgenza mareale nel suo corpo, come ricordo di quell'epoca lontana. Ciò indica anche che la Luna iniziò a ruotare in sincronia con la sua rivoluzione attorno alla Terra già quando la distanza tra loro era di soli 75mila km. Ciò è accaduto meno di due miliardi di anni fa.

Passiamo ora alla Terra. Come accennato, la durata del giorno e del mese in un lontano futuro sarà uguale tra loro e sarà di 47 giorni attuali. Perché questo processo venga completato ci vorrà molto tempo: circa 50 miliardi di anni. Ricordiamo che l'età della Terra e dei pianeti è di circa 4,5 miliardi di anni.

Ciò avrebbe stabilizzato il processo di rotazione congiunta della Terra e della Luna, se non fosse stato per il Sole. Il fatto è che le maree solari rallentano anche la rotazione giornaliera della Terra. Sebbene siano due volte più piccoli di quelli lunari, non cambiano nel tempo.

E se l'effetto frenante della Luna sulla rotazione quotidiana della Terra si ferma nel momento in cui il giorno e il mese diventano uguali, allora l'influenza del Sole su questo processo continuerà. Di conseguenza, la giornata sulla Terra continuerà ad aumentare e, di conseguenza, il nostro pianeta ruoterà attorno al proprio asse più lentamente della Luna attorno ad esso.

In questa situazione, le maree causate dalla Luna sulla Terra influenzeranno la sua rotazione nella direzione opposta rispetto al caso considerato in precedenza, cioè la Terra accelererà nella sua rotazione e la Luna rallenterà in orbita. Inizierà il processo inverso: il giorno inizierà a diminuire e la Luna inizierà ad avvicinarsi alla Terra, e questo continuerà finché la Luna non si avvicinerà al cosiddetto limite di Roche.

Per un satellite con forza zero (liquidi, frammenti individuali di un corpo solido), questo limite è di circa 1,5 raggi dalla superficie del pianeta centrale. Qui, la forza centrifuga della rivoluzione lunare e la gravità del pianeta, agendo in direzioni opposte (la loro risultante è la forza di marea), prevarranno sulla forza di gravità sulla superficie del satellite e lo faranno a pezzi. Attorno alla Terra si forma un anello formato da tanti piccoli satelliti.

Esempi del genere sono noti nel nostro sistema solare: i pianeti giganti Giove, Saturno, Urano e Nettuno hanno tutti anelli vicino alla superficie, sebbene l'origine di questi anelli non sia necessariamente legata alle maree. Ovviamente i satelliti di questi pianeti non potrebbero formarsi vicino al limite di Roche.

Nel sistema Terra-Luna, i processi di marea avvengono in modo estremamente lento. Si è già accennato: affinché un giorno sulla Terra diventi uguale alla lunghezza di un mese, occorrono circa 50 miliardi di anni. E perché la Luna ritorni sulla Terra ci vuole troppo tempo, anche in questo caso cosmologico scala.

Nel Sistema Solare ci sono molti esempi dell'effetto efficace delle maree sul moto rotatorio dei corpi celesti. I pianeti Mercurio e Venere hanno rallentato in modo significativo a causa dell'influenza delle maree solari su di essi e il loro giorno (periodo di rotazione attorno al proprio asse) dura rispettivamente 58,6 e 243 giorni terrestri.

La rotazione sincrona è seguita dai piccoli satelliti di Marte Phobos e Deimos. Sul grande satellite Io, il più vicino a Giove, l'altezza della marea, congelata durante la rotazione sincrona, è di 3 km. Solo come risultato del movimento del satellite lungo un'orbita allungata (eccentrica) questa altezza cambia di 84 metri. Inoltre, a causa della deformazione del corpo del satellite, dal decadimento delle sostanze radioattive viene rilasciato 10 volte più calore che sulla Luna. Di conseguenza, Io ha vulcani più potenti di quelli sulla Terra (Fig. 5).

Le grandi lune di Giove, Saturno e Urano, e Tritone, la luna più grande di Nettuno, ruotano in modo sincrono. Plutone e Caronte sono ottimi esempi di blocco delle maree. In questo sistema, non solo Caronte ruota in modo sincrono, ma Plutone è sempre rivolto a Caronte da un lato, ruotano con un periodo di 6,4 giorni, come se fossero collegati da un ponticello.

Di conseguenza, sottolineiamo che l’attrito delle maree è un fattore importante nell’evoluzione dei sistemi cosmici, non solo dei pianeti e dei satelliti, ma anche degli ammassi stellari multipli e persino delle galassie.

Dizionario
Atmosfera(dal greco ατμος - vapore e σφαϊρα - palla) - il guscio d'aria della Terra.
Idrosfera(dal greco υδωρ - acqua e σφαϊρα - palla) - il guscio d'acqua della Terra.
Gravimetro(dal latino gravis - pesante e dal greco μετρεω - misurare) - un dispositivo per misurare l'entità della gravità.
Devoniano(dal nome della contea inglese del Devonshire) – quarto periodo Paleozoico era compresa tra 419 e 359 milioni di anni fa.
Differenziazione(dal latino differentia - differenza) - divisione del tutto in parti qualitativamente diverse.
Cosmologico(dal greco κοσμοζ - spazio, universo) - tutto ciò che riguarda l'Universo.
Climax(dal latino culmen - picco) - ecco l'altezza massima del luminare.
Litosfera(dal greco λιτος - pietra e σφαϊρα - palla) - il guscio di pietra della Terra.
Mantello(dal greco μαντιον - copertina) - il guscio roccioso della Terra dal nucleo alla crosta terrestre.
Paleozoico(dal greco παλαιος - antico ςωη - vita) - la terza era geologica nella storia della Terra da 541 a 251 milioni di anni fa.
Paleontologia(dal greco παλαιος - antico, οντος - essenza e λογος - insegnamento) - la scienza dei resti fossili di organismi viventi.
Proterozoico(dal greco προτερος - precedente) - la seconda era geologica nella storia della Terra da 2500 a 541 milioni di anni fa.
Protoplanetario, protosolare(dal greco πρωτος - primo) - la nebulosa primaria da cui si formarono contemporaneamente il Sole e i pianeti.
Siderofili(dal greco σίδηρος - ferro e φίλεω - amore) - elementi chimici adiacenti al ferro nella tavola periodica.
Sincrono(dal greco συγχρονο - simultaneamente) - coincidenza nel periodo di oscillazione di due o più processi.
Tettonica(dal greco τεκτονικη - costruzione) - la scienza della struttura e dei movimenti della crosta terrestre e delle masse situate sotto di essa (placche litosferiche).

I.A. Dychko, candidato di scienze fisiche e matematiche, Poltava

L'influenza della Luna sulla Terra è difficile da sopravvalutare. In particolare mantiene la Terra ad un'inclinazione di 66 gradi rispetto al piano orbitale. Grazie a ciò, il clima sulla maggior parte del nostro pianeta è abbastanza buono.

È impossibile prevedere da che parte si rivolterà la Terra rispetto al Sole se la Luna partirà per vagare nello spazio. Presumibilmente, giacerà letteralmente su un fianco. I ghiacciai si scioglieranno, i deserti congeleranno e il flusso e riflusso delle maree sarà dimenticato. Per capire come ciò minacci tutta la vita sul pianeta, basta guardare un qualsiasi film apocalittico.

Nel frattempo, gli ufologi russi hanno già preso a matita la versione con la rimozione della Luna e hanno avanzato una teoria nel loro stile.

Gli ufologi considerano da tempo la Luna come la base di civiltà aliene più vicina a noi”, ha detto a Vecherka l’ufologo Yuri Senkin. - Il fatto che telescopi, rover lunari e persone che hanno visitato la Luna più volte non li abbiano trovati lì può essere spiegato semplicemente: abbiamo esaminato solo un lato del satellite. Nessuno ha studiato il retro.

È difficile dire cosa abbia causato l'allontanamento della Luna, ma è possibile che questo sia opera degli alieni - o di qualunque cosa abbiano al posto delle mani. E anche se fosse così, è improbabile che ciò sia stato fatto per danneggiare la nostra civiltà. Le razze aliene possono perseguire obiettivi completamente diversi. La Luna, ad esempio, è ricca di risorse, comprese quelle che scarseggiano terribilmente sulla Terra.

I giornalisti di Vecherka non sono affatto entusiasti della prospettiva di perdere il satellite terrestre: in primo luogo, senza di esso di notte sarebbe piuttosto noioso e, in secondo luogo, vogliono vivere ancora un po'. Pertanto ci siamo immediatamente rivolti all'Istituto astronomico statale P. K. Sternberg per chiarimenti.

Il capo del Dipartimento della Luna e dei Pianeti, dottore in scienze fisiche e matematiche, Vladislav Shevchenko, ha riso a lungo dopo aver ascoltato la domanda. Mi ha chiesto di ripeterlo. E rise ancora senza fermarsi.

Oh narratori! - disse riprendendo fiato. - Ma sul serio, la Luna si sta effettivamente allontanando dalla Terra, ma dobbiamo capire che questo accade da quattro miliardi di anni, da quando si è formata la Luna stessa.

Secondo Shevchenko, la rimozione del satellite terrestre è un fenomeno fisico del tutto naturale - ricordiamo il curriculum scolastico di fisica - chiamato inerzia. Immagina di viaggiare su una giostra. Girando sempre più velocemente, senti che inizi a inclinarti nella direzione opposta all'asse della giostra. E se non ti aggrappi a qualcosa, potresti semplicemente essere buttato fuori. Ma la Luna non ha nulla a cui aggrapparsi. La velocità con cui ruota attorno alla Terra crea una tale inerzia che il campo gravitazionale terrestre non ha il potere di trattenere questa palla. E devi capire che la gravità influenza sempre meno il nostro satellite man mano che si allontana.

Secondo i calcoli, la Luna si allontana dalla Terra di circa 3,8 centimetri all'anno, continua Vladislav Shevchenko. - Ora la distanza è di 384mila chilometri. E quando la Luna si stava appena formando, era a circa 60mila chilometri. A un tiro di schioppo! Ci sono voluti circa quattro miliardi di anni perché questa distanza aumentasse di sei volte.

E ci vorranno molti altri milioni di anni prima che la Luna si allontani, smettendo di coprire completamente il Sole durante un'eclissi. Pertanto, è troppo presto per preoccuparsi di questo. Sappi solo: quando ciò accade, "Evening Mosca" ti avviserà prima personalmente.

Esistono diverse versioni dell'origine della Luna, ma negli ultimi decenni gli scienziati si sono orientati verso la teoria di una collisione gigante. Ciò è accaduto circa 4,6 miliardi di anni fa: l'ipotetico pianeta Theia si è scontrato tangenzialmente con la Terra, strappando un enorme pezzo dal nostro pianeta sofferente. La Terra immediatamente ribollì, quasi rivoltandosi, e la parte di essa strappata da Theia fu catturata dal campo gravitazionale terrestre, così che miliardi di anni dopo potremmo alzare la testa e dire: “La luna è fantastica oggi!”

FATTO INTERESSANTE

I residenti dell'emisfero meridionale vedono la Luna al contrario: per loro cresce a sinistra e diminuisce a destra.

Il primo satellite artificiale del Sole fu la stazione sovietica Luna-1 nel 1959. A causa di un errore nei calcoli, ha mancato il satellite terrestre alla seconda velocità cosmica.

Lo smartphone che il tuo vicino di casa porta con sé è molte volte più potente del computer che ha controllato l'atterraggio degli astronauti sulla luna.