Prędkość, z jaką Księżyc oddala się od Ziemi. Czy Księżyc może odlecieć od Ziemi? Utrata Księżyca nie zamieni Ziemi w Wenus

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

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

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

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

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

Co wydarzyło się w pierwszej połowie ich istnienia? Gdzie był księżyc? Może powstały razem, ale wcześniej Księżyc oddalał się od naszej planety z mniejszą intensywnością niż obecnie? A może gdzieś jako planeta krążyła wokół Słońca, a następnie w wyniku pewnych okoliczności została wciągnięta na niską orbitę okołoziemską i stała się satelitą Ziemi?

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

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

Zastanówmy się krótko nad tymi hipotezami i przeanalizujmy je, biorąc pod uwagę główne cechy fizyczne naszego naturalnego satelity. Oprócz wielkości i masy najważniejszym parametrem planety jest jej średnia gęstość, która pozwala określić jej skład chemiczny. Dla Księżyca jest to 3,3 g/cm 3 (dla Ziemi 5,5 g/cm 3). Gęstość Księżyca jest zbliżona do gęstości Ziemi płaszcz, litosfera Ziemia, jej skalista skorupa, która zajmuje 70% masy planety - od jądra żelazowo-niklowego (połowa promienia Ziemi) do powierzchni. Jeśli chodzi o Księżyc, ma on bardzo mały rdzeń żelazowo-niklowy, stanowiący zaledwie 2–3% masy (ryc. 2).

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

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

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

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

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

Jeden z autorów hipotezy wpływu V. Hartmana napisał: „ Trudno sobie wyobrazić, aby dwa ciała niebieskie wyrosły obok siebie z tej samej orbitalnej warstwy materii, ale jednocześnie jedno z nich pobiera całe żelazo, drugie zaś praktycznie go nie ma».

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

Znacznie bardziej prawdopodobne jest zderzenie lub wyrzucenie proto-księżyca przez grawitację Ziemi poza orbitę Ziemi. Niską gęstość i małe żelazne jądro Księżyca można wytłumaczyć założeniem, że powstał on poza planetami ziemskimi (Merkurym, Wenus, Ziemią i Marsem), jednak w tym przypadku nie da się wytłumaczyć niedoboru pierwiastków lotnych, których jest tam mnóstwo . Trudno jest znaleźć miejsce w Układzie Słonecznym, w którym jest jednocześnie niska zawartość jednego i drugiego.

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

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

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

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

Ewolucja układu Ziemia-Księżyc. Zastanówmy się teraz, jak Ziemia i Księżyc współistniały, odkąd los je połączył. Główną siłą napędową ich interakcji było i pozostaje tarcie pływowe. Siła pływowa na Ziemi jest wypadkową dwóch sił: przyciągania Księżyca lub Słońca oraz siły odśrodkowej powstałej w wyniku obrotu Ziemi wokół wspólnego centrum Ziemia-Księżyc (tzw. środek ciężkości i znajduje się w płaszczu Ziemi na głębokości 1700 km) lub Ziemia-Słońce (ryc. 3).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Z tych obserwacji łatwo wyliczyć, że w Devon doba trwała 22 godziny współczesne, a 670 milionów lat temu ( Proterozoik era) wynosiły zaledwie 20 godzin współczesnych. Wcześniej dni były jeszcze krótsze, ale obecnie nie ma na to dowodów paleontologicznych.

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

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

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

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

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

W swoim dziele „Historia ogólna i teoria nieba” z 1754 roku napisał: „ Jeżeli Ziemia stopniowo zbliża się do momentu zawieszenia swojego ruchu obrotowego, to okres, w którym następuje ta zmiana, zakończy się, gdy powierzchnia Ziemi znajdzie się w spoczynku względem Księżyca, czyli gdy Ziemia zacznie się obracać wokół własnej osi w tym samym czasie, w którym Księżyc dokonuje obrotu wokół Ziemi, a zatem kiedy Ziemia będzie zawsze zwrócona tą samą stroną do Księżyca. Przyczyną tego stanu jest ruch ciekłej substancji pokrywającej część jej powierzchni jedynie na bardzo małą głębokość. To natychmiast pokazuje nam powód, dla którego Księżyc podczas swojego obrotu wokół Ziemi zawsze zwraca się do niego tą samą stroną».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

„Księżyc nie może całkowicie odejść. Nie ma skąd czerpać energii” – zauważył.

Dzień pięciotygodniowy

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

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

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

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

„Taki obraz rysują nam obliczenia niebiańsko-mechaniczne i którego dzisiaj, jak sądzę, nikt nie będzie kwestionował” – zauważył Surdin.

Utrata Księżyca nie zamieni Ziemi w Wenus

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

„Odejście Księżyca będzie miało niewielki wpływ na warunki na powierzchni Ziemi. Nie będzie przypływów i odpływów (w większości księżycowych), a noce będą bezksiężycowe. Przeżyjemy” – powiedział rozmówca agencji.

„Ziemia może podążać ścieżką Wenus ze strasznym ogrzewaniem, przez naszą głupotę – jeśli doprowadzimy ją poprzez emisję gazów cieplarnianych do bardzo silnego ogrzewania, a nawet wtedy nie jestem pewien, czy uda nam się to zniszczyć nasz klimat w sposób nieodwracalny” – stwierdził naukowiec.

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

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

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

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

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

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

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

„Księżyc nie może całkowicie odejść. Nie ma skąd czerpać energii” – zauważył.

Dzień pięciotygodniowy

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

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

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

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

„Taki obraz rysują nam obliczenia niebiańsko-mechaniczne i którego dzisiaj, jak sądzę, nikt nie będzie kwestionował” – zauważył Surdin.

Utrata Księżyca nie zamieni Ziemi w Wenus

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

„Odejście Księżyca będzie miało niewielki wpływ na warunki na powierzchni Ziemi. Nie będzie przypływów i odpływów (w większości księżycowych), a noce będą bezksiężycowe. Przeżyjemy” – powiedział rozmówca agencji.

„Ziemia może podążać ścieżką Wenus ze strasznym ogrzewaniem, przez naszą głupotę – jeśli doprowadzimy ją poprzez emisję gazów cieplarnianych do bardzo silnego ogrzewania, a nawet wtedy nie jestem pewien, czy uda nam się to zniszczyć nasz klimat w sposób nieodwracalny” – stwierdził naukowiec.

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

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

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

quoted1 > > > Dlaczego Księżyc się od nas oddala?

Księżyc oddala się od Ziemi: opis procesu, wpływ grawitacji planety i satelity, oddziaływanie obiektów w przestrzeni, cechy orbity i prędkości ze zdjęciami.

Przyzwyczailiśmy się do tańca Księżyca i Ziemi obok siebie. To wspaniała para, która nie tylko stworzyła się razem. To właśnie nasza planeta po zderzeniu z innym obiektem dała życie satelitowi. Rosły razem i pozostają w kontakcie od 4,5 miliarda lat.

I do czego doszliśmy? Okazuje się, że nasza wierna towarzyszka Luna zdecydowała się nas opuścić. W przeszłości odległość między Księżycem a Ziemią była mniejsza, a czas leciał szybciej. Jeszcze 620 milionów lat temu doba trwała 21 godzin. Teraz urosły do ​​24 godzin, a satelita jest oddalony o 384 400 km.

Każdego roku Księżyc oddala się od Ziemi o 1-2 cm, dzięki czemu co sto lat dodaje się 1/500 sekundy. Dlaczego tak się dzieje? Czy naprawdę znalazła nowy obiekt do kręcenia? A może nasza planeta nie jest wystarczająco dobra? Nie ma potrzeby jej obwiniać. To wszystko po prostu natura.

Ziemia i Księżyc wzajemnie wymieniają wpływ grawitacyjny. Z tego powodu zmieniają się ich kształty i powstają wybrzuszenia.

Wybrzuszenia te pełnią rolę hamulca, który spowalnia prędkość ich obrotu. Wcześniej Księżyc obracał się znacznie szybciej. Ale spowolnienie nie tylko wydłużyło nam dzień, ale także osłabiło połączenie z satelitą. Uważa się, że potrwa to kolejne 45 miliardów lat. Słońce oczywiście przekształci się w czerwonego olbrzyma i usmaży planetę. A nasz dzień wydłuży się do 45 godzin. Wtedy Luna postanawia na zawsze zerwać połączenie.

Nie myśl, że my sami zostaniemy opuszczeni. Wiele księżyców opuści swoje domy rodzinne, a niektóre nawet rozbiją się na planetach, tak jak Fobos planuje zrobić z Marsem.

Teraz Księżyc oddala się od Ziemi. Ale kiedy dzień i miesiąc zrównają się, zacznie się zbliżać. Czy Księżyc spadnie na Ziemię, czy nie?

Jaka przyszłość czeka układ Ziemia-Księżyc? Jeśli ekstrapolujemy współczesne dane na temat tempa usuwania Księżyca, możemy wyciągnąć następujący wniosek. Długość dnia i miesiąca będzie się stale zwiększać. W takim przypadku dzień będzie rósł szybciej niż miesiąc, a w odległej przyszłości staną się równe. W rezultacie Księżyc będzie zawsze widoczny tylko z jednej strony Ziemi.

Układ, w którym planeta i satelita zawsze „patrzą” na siebie tą samą stroną, istnieje już w Układzie Słonecznym. Są to Pluton i Charon. Jest to najbardziej stabilny stan w układzie DWÓCH ciał. Ale Ziemia jest znacznie bliżej Słońca. Siły pływowe ze Słońca również spowalniają obrót Ziemi: amplituda pływów słonecznych jest tylko nieco mniejsza niż połowa pływów księżycowych. Dlatego po synchronicznym obrocie Ziemi i Księżyca Słońce będzie nadal spowalniać obrót Ziemi. Ziemia zacznie obracać się wokół własnej osi WOLNIEJ niż Księżyc na orbicie. A to oznacza, że ​​Księżyc będzie PONIŻEJ orbity synchronicznej. W rezultacie zacznie spadać na Ziemię.

Czy to wszystko zakończy się wielką katastrofą w historii Ziemi?

Dobry scenariusz na horror: Księżyc jest coraz bliżej i nie da się go zatrzymać. W końcu, jeśli satelita znajdzie się poniżej orbity synchronicznej, rozpoczyna się jego nieodwracalny upadek. Albo nie?

Satelita znajdujący się poniżej orbity synchronicznej „spadnie” na planetę, a ten znajdujący się powyżej „odleci” od niej. To prawda, że ​​\u200b\u200bjest tu istotne wyjaśnienie. Stanie się tak tylko wtedy, gdy prędkość obrotowa planety pozostanie stała. Dotyczy to małych satelitów. A dla dużych? Przy jakiej masie satelity można go już uznać za dużego?

Odpowiedź jest prosta: jeśli orbitalny moment pędu satelity jest porównywalny pod względem wielkości z momentem pędu planety. W takim przypadku usunięcie lub podejście satelity znacząco zmieni prędkość obrotu planety.

Proste obliczenia pokazują, że w układzie Ziemia-Księżyc większość całkowitego momentu pędu przypada na Księżyc, a nie na Ziemię. Rzeczywiście, moment pędu Ziemi jest równy:

Tutaj I= 0,33 – bezwymiarowy moment bezwładności Ziemi, M- jego masa, R– promień równikowy, V – prędkość liniowa na równiku.

Pęd orbitalny Księżyca wynosi:

Tutaj M– masa Księżyca, R to średni promień jego orbity, v to prędkość orbitalna.

Masa Księżyca jest 80 razy mniejsza od Ziemi, jego promień orbity jest 60 razy większy niż promień Ziemi, a jego prędkość orbitalna (1 km/s) jest 2 razy większa niż równikowa prędkość obrotu Ziemi ( 500 m/s). W rezultacie pęd orbitalny Księżyca jest około cztery razy większy niż moment obrotowy Ziemi. Dlatego w żadnym wypadku Księżyc nie będzie mógł spaść na Ziemię, nawet jeśli w odległej przyszłości znajdzie się na orbicie synchronicznej.

Jako przykład załóżmy, że Księżyc znajduje się na swojej obecnej orbicie, a Ziemia w ogóle nie obraca się wokół własnej osi. W tym przypadku energia kinetyczna zostanie przeniesiona z Księżyca na Ziemię. Ziemia stopniowo zacznie się obracać, a Księżyc zbliży się do niej: spadnie na Ziemię. Ale nie spadnie.

Jak blisko Księżyc będzie od Ziemi?

Orbitalny moment pędu jest proporcjonalny do promienia orbity i prędkości. Prędkość orbitalna jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego promienia. Dlatego pęd orbity jest proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego promienia. Jeśli promień orbity zmniejszy się o dwa procent, moment obrotowy zmniejszy się o jeden procent. I ten procent, ze względu na ochronę, zostanie przeniesiony na Ziemię. Biorąc pod uwagę, że współczesny okres obrotu Ziemi wynoszący jeden dzień odpowiada 25 procentom pędu orbity Księżyca, wówczas jeden procent będzie odpowiadał okresowi 25 dni. Okres ten będzie krótszy niż miesiąc księżycowy, który zgodnie z trzecim prawem Keplera zostanie skrócony zaledwie o trzy procent i wyniesie około 28 dni. Oznacza to, że Ziemia będzie się obracać SZYBCIEJ niż Księżyc. W rezultacie Księżyc NIE będzie w stanie zbliżyć się do Ziemi nawet o 2 procent, ale zbliży się nieco mniej.

Ogólnie rzecz biorąc, przyszłość układu Ziemia-Księżyc jest następująca.

Początkowo Księżyc będzie nadal oddalał się od Ziemi, otrzymując od niej moment pędu. Ale Ziemi nie pozostało zbyt wiele momentu pędu – 25% orbitalnego momentu pędu Księżyca. Dlatego maksimum, jakie może uzyskać Księżyc, to zwiększyć swój moment pędu o 25%. Promień jego orbity wzrośnie 1,5 razy (1,25 do kwadratu). A miesiąc księżycowy wzrośnie około 2 razy (zgodnie z trzecim prawem Keplera należy podnieść 1,5 do potęgi 3/2) i będzie wynosił 60 dni. W związku z tym dzień ziemski również wydłuży się do 60 dni. Jest to MAKSYMALNA odległość, na jaką Księżyc może oddalić się od Ziemi.

Ile czasu zajmie Księżycowi przebycie tej odległości od Ziemi (połowa promienia jego obecnej orbity)?

Odległość do Księżyca wynosi 380 tys. km, tempo usuwania wynosi 3,8 cm/rok. Łatwo obliczyć, że Księżyc przebędzie połowę swojego promienia w ciągu pięciu miliardów lat, jeśli będzie się oddalał ze stałą prędkością. Jednak wskaźnik usuwania będzie stopniowo spadać. Będziemy więc musieli dodać jeszcze kilka miliardów lat.

Co zrobimy dalej?

Słońce będzie w dalszym ciągu spowalniać obrót Ziemi (pływy słoneczne).

Ale gdy tylko obrót Ziemi zwolni, Księżyc zbliży się nieco i obrót ponownie przyspieszy. Słońce ponownie go spowolni, a Księżyc ponownie zbliży się i przyspieszy, i tak dalej. W pewnym sensie Ziemia jest szczęśliwa, że ​​ma Księżyc. W młodości, kiedy nasza planeta obracała się bardzo szybko, przeniosła swój pęd na Księżyc i w ten sposób go zachowała. Rzeczywiście, pod wpływem pływów księżycowych moment pędu Ziemi nie jest tracony, a jedynie redystrybuowany w układzie Ziemia-Księżyc. A pod wpływem słabszych przypływów słonecznych ulega zniszczeniu. Ale te pływy mogą jedynie odebrać Ziemi moment pędu. Jednak już od dłuższego czasu główna część momentu pędu układu Ziemia-Księżyc skupia się w ruchu orbitalnym Księżyca. A przypływy słoneczne nie mogą nic z tym zrobić. Ziemia oddała lwią część swojego obrotu Księżycowi i tam ta część pozostaje bezpieczna i zdrowa. A po wielu miliardach lat Księżyc stopniowo powróci do obrotu na Ziemi.