É verdade que a lua está se afastando da terra? A lua pode voar para longe da Terra? Por que a Lua está se afastando da Terra?

Estamos acostumados com o fato de a Lua ser um satélite da Terra. Porém, será sempre assim? Segundo o diretor geral do Instituto Central de Pesquisa Científica de Engenharia Mecânica, Gennady Raikunov, nossa estrela noturna pode, mais cedo ou mais tarde, deixar a órbita terrestre e se tornar um planeta independente. Neste caso, a Terra se transformará num deserto sem vida...

Raikunov garante que a Lua pode muito bem repetir o destino de Mercúrio, que supostamente já foi um satélite de Vênus, mas depois “voou para longe” dele. Depois disso, as condições em Vênus tornaram-se inadequadas para a vida, apesar de ser um planeta semelhante à Terra.

“A Lua também se afasta da Terra todos os anos e, algum dia, aparentemente, se os processos inversos não acontecerem, ela deverá deixar a Terra”, disse o diretor do TsNIIMash no show aéreo em andamento em Bourges. Acontece que a Terra seguirá o caminho de Vênus, quando se formarem condições inadequadas para as formas de vida existentes - uma atmosfera agressiva, enorme pressão, efeito estufa, etc.?”

Segundo o cientista, neste momento estão a ser realizadas pesquisas espaciais para ajudar a saber se as condições de vida no nosso planeta mudarão se perder o seu satélite natural e como o pior cenário pode ser evitado.

Gennady Raikunov há muito se preocupa com o destino da Lua. Anteriormente, ele chamou o satélite de “sétimo continente” e disse que era necessário criar nele uma base em funcionamento permanente, cujos funcionários estariam engajados na pesquisa e utilização dos recursos deste corpo celeste.

A Lua está agora se movendo ao redor da Terra em uma órbita quase elíptica, no sentido anti-horário (visto do Pólo Norte) a uma velocidade média de 1,02 quilômetros por segundo. Na verdade, o movimento do nosso satélite natural é um processo bastante complexo, que é influenciado por vários distúrbios causados ​​​​pela atração do Sol, dos planetas e da forma achatada da Terra. Qual é a probabilidade do cenário proposto por Raikunov?

Sergei Popov, pesquisador do Instituto Astronômico Estadual Sternberg da Universidade Estadual de Moscou (SAI), confirmou que a Lua está realmente se afastando da Terra, mas muito lentamente - a velocidade de remoção é de cerca de 38 milímetros por ano. "Ao longo de alguns bilhões de anos, o período orbital da Lua simplesmente aumentará uma vez e meia, e isso é tudo, "disse Popov." A Lua não pode sair completamente. Ela não tem onde obter energia para escapar."

Segundo Surdin, sob a influência das marés solares (movimento das massas de água causado pela atração não da Lua, mas do Sol. - Ed. ) a velocidade de rotação do nosso planeta está diminuindo gradativamente e a velocidade de remoção do satélite diminuirá gradativamente. Em cerca de cinco bilhões de anos, o raio da órbita lunar atingirá seu valor máximo - 463 mil quilômetros, e a duração do dia terrestre aumentará para 870 horas.

“A afirmação “A Lua pode sair da órbita da Terra e se transformar em um planeta” está incorreta”, comentou Vladimir Surdin sobre as palavras de seu colega Raikunov. “As marés solares continuarão a desacelerar a Terra. Mas agora a Lua ultrapassará a rotação da Terra e o atrito das marés começarão a desacelerar seu movimento. Como resultado, a Lua começará a se aproximar da Terra, embora muito lentamente, já que a força das marés solares é pequena."

Mas mesmo que imaginemos que a Lua já não é um satélite da Terra, isso não transformará o nosso planeta numa espécie de Vénus sem vida, dizem os cientistas. Assim, o chefe do laboratório de planetologia comparativa do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica da Academia Russa de Ciências, Alexander Bazilevsky, comentou: “A partida da Lua terá pouco efeito nas condições da superfície da Terra. não haverá fluxos e refluxos (são principalmente lunares) e as noites serão sem lua. Nós sobreviveremos.”

Os colegas de Raikunov não concordam inteiramente com a sua afirmação de que Mercúrio já foi um satélite de Vênus. “Os cálculos mostraram que isso é possível, o que, no entanto, não prova que assim seja”, disse Bazilevsky. Além disso, acredita ele, o desenvolvimento da Terra e de Vênus não pode seguir os mesmos caminhos, uma vez que na atmosfera venusiana há um aumento do conteúdo do isótopo pesado do hidrogênio - o deutério.

"Isso pode ser devido ao fato de Vênus já ter tido uma quantidade relativamente grande de água. Quando a água nas camadas superiores da atmosfera se decompôs em hidrogênio e oxigênio, o isótopo leve do hidrogênio escapou para o espaço mais rápido do que o pesado, e o isótopo leve do hidrogênio escapou para o espaço mais rápido do que o isótopo pesado, O resultado foi a anomalia observada", diz o cientista. "Mas não é fato que houvesse água líquida na superfície de Vênus e nem vapor na atmosfera, ou seja, não é fato que não estava tão quente lá como está. agora."

Comecemos com o fato de que já em 1695, o grande cientista Edmund Halley percebeu que os registros deixados pelos primeiros cientistas sobre os horários e locais dos eclipses solares não coincidiam com os calculados. Halley, usando informações modernas sobre eclipses, o movimento da Lua e do Sol, referindo-se à nova lei universal da gravitação de Isaac Newton (1687), calculou,
os locais e horários exatos onde os eclipses deveriam ter ocorrido nos tempos antigos e, em seguida, comparou os resultados obtidos com dados sobre eclipses que foram realmente observados mais de 2.000 anos antes. No final das contas, eles não combinavam. Halley não duvidou da validade da lei da gravitação de Newton e resistiu à tentação de concluir que a força da gravidade havia mudado ao longo do tempo. Em vez disso, ele sugeriu que a duração do dia na Terra deve ter aumentado ligeiramente desde então.

Se a rotação da Terra realmente desacelerou um pouco, então, para manter o momento angular total no sistema Terra-Lua, é necessário que a Lua receba momento angular adicional. Esta transferência de momento angular para a Lua corresponde ao seu movimento ao longo de uma espiral fracamente desenrolada com uma remoção gradual da Terra e com uma desaceleração correspondente no movimento orbital. Se há 2.000 anos o dia da Terra era de fato um pouco mais curto, a Terra girava em seu eixo um pouco mais rápido, a órbita da Lua estava um pouco mais próxima e a Lua se movia ao longo dela um pouco mais rápido, então as previsões teóricas e as observações históricas de substituições coincidem . Os cientistas logo perceberam que Halley estava certo.

O que poderia causar tal desaceleração na rotação da Terra? Esses são os altos e baixos. Fluxos e refluxos
A influência gravitacional da Terra na Lua e vice-versa é bastante grande. Diferentes partes, digamos, da Terra estão sujeitas à atração da Lua de diferentes maneiras: o lado voltado para a Lua está em maior extensão, o lado oposto está em menor extensão, pois está mais distante do nosso satélite. Como resultado, diferentes partes da Terra tendem a mover-se em direção à Lua a velocidades diferentes. A superfície voltada para a Lua incha, o centro da Terra se move menos e a superfície oposta fica para trás, e uma protuberância também se forma neste lado - devido ao “atraso”. A crosta terrestre deforma-se com relutância; em terra não notamos as forças das marés. Mas todo mundo já ouviu falar sobre mudanças no nível do mar, sobre fluxos e refluxos. A água é influenciada pela Lua, formando marés em dois lados opostos do planeta. À medida que a Terra gira, ela “expõe” seus diferentes lados à Lua, e a protuberância da maré se move pela superfície. Tais deformações da crosta terrestre causam atrito interno, o que retarda a rotação do nosso planeta. Costumava girar muito mais rápido. A Lua é ainda mais afetada pelas forças das marés, porque a Terra é muito mais massiva e maior. A velocidade de rotação da Lua diminuiu tanto que ela obedientemente virou um lado em direção ao nosso planeta, e a protuberância das marés não corre mais ao longo da superfície lunar.

A influência desses dois corpos um sobre o outro levará, em um futuro distante, ao fato de que a Terra acabará virando um lado em direção à Lua. Além disso, as forças das marés causadas pela proximidade da Terra, bem como a influência do Sol, retardam o movimento da Lua em sua órbita ao redor da Terra. A desaceleração é acompanhada pelo afastamento da Lua do centro da Terra. Como resultado, isso poderia levar à perda da Lua...

Durante as missões Apollo à Lua em 1969-1972, 3 refletores de radiação laser foram colocados na superfície lunar. Desde então, os cientistas tiveram acesso a uma forma de determinar com muita precisão a distância ao nosso satélite. Se você enviar um poderoso sinal de laser da Terra para o refletor lunar e medir com precisão suficiente o tempo após o qual ele retorna, poderá determinar a distância até a Lua com um erro não superior a um centímetro. De acordo com esses experimentos, a Lua se afasta da Terra 3,8 centímetros por ano. Assim.

A antiguidade da Lua também levanta dúvidas em relação a outro parâmetro de sua órbita - sua inclinação. Atualmente varia de 18 a 28 graus. Qual foi a inclinação inicial da órbita lunar se a Lua se afastasse da Terra ao longo de 4,6 bilhões de anos? Para simplificar o problema, assumiremos que a Lua gira simultaneamente em torno de dois eixos perpendiculares entre si - o eixo de rotação da Terra (rotação equatorial) e o eixo coincidente com o diâmetro equatorial da Terra (rotação polar). O atrito das marés afeta as mudanças nessas órbitas de maneira diferente - o raio de rotação polar, ao contrário do raio de rotação equatorial, não aumenta, mas diminui (cerca de 30 vezes mais devagar). Isso significa que enquanto o raio de rotação equatorial aumentou mais de 300 mil km, o raio polar diminuiu quase 10 mil km e era inicialmente de cerca de 130 a 190 mil km. Se a Lua se tivesse formado há 4,6 mil milhões de anos, inicialmente estaria numa órbita polar muito elevada em torno da Terra.

O lançamento de um satélite artificial da Terra em uma órbita polar requer muito mais energia do que um lançamento semelhante em uma órbita equatorial (é por isso que os cosmódromos estão tentando ser construídos mais perto do equador), porque a alta velocidade equatorial reduz um pouco a velocidade com que é necessário acelerar o objeto lançado.

No caso assumido pela versão oficial da formação da Lua, a velocidade equatorial da Terra era 6 vezes maior do que agora (o momento angular da Lua é dezenas de vezes maior que o da Terra, o que dá o comprimento de o dia da Terra no momento da formação da Lua cerca de 4 horas). Isso permitiu que os autores da hipótese reduzissem significativamente a massa do impactador e, consequentemente, seu tamanho para um nível semelhante ao de Marte. Se há 4,6 bilhões de anos a órbita da Lua era polar, então as vantagens da alta velocidade equatorial da Terra desaparecem e surge novamente a necessidade de um aumento significativo na massa do impactor. Para evitar isso, os autores da hipótese aumentam significativamente a inclinação inicial do eixo de rotação da Terra, fazendo com que a ejeção da matéria ocorra no plano equatorial, e a Lua caia em uma órbita polar elevada. É verdade que ainda não está claro o que posteriormente forçou a Terra a mudar tão radicalmente o ângulo do seu eixo de rotação.

No entanto, os problemas com a órbita polar da Lua não param por aí. Tal órbita também assume a rotação da própria Lua imediatamente após a sua formação em torno de um eixo completamente diferente daquele em torno do qual ela gira agora! A Lua deve ter girado quase perpendicularmente ao seu eixo de rotação moderno. Que forças fizeram com que ele parasse de girar em torno deste eixo? Mesmo se assumirmos que no futuro a inclinação do eixo de rotação mudou devido ao atrito das marés, então, mesmo assim, deveria ter havido uma inclinação significativa do eixo de rotação da Lua em relação à órbita moderna da Lua, o que não não existe, caso contrário teríamos a oportunidade de observar a Lua de todos os lados.

Estamos acostumados com o fato de a Lua ser um satélite da Terra. Porém, será sempre assim? Segundo o diretor geral do Instituto Central de Pesquisa Científica de Engenharia Mecânica, Gennady Raikunov, nossa estrela noturna pode, mais cedo ou mais tarde, deixar a órbita terrestre e se tornar um planeta independente. Neste caso, a Terra se transformará num deserto sem vida...

Raikunov garante que a Lua pode muito bem repetir o destino de Mercúrio, que supostamente já foi um satélite de Vênus, mas depois “voou para longe” dele. Depois disso, as condições em Vênus tornaram-se inadequadas para a vida, apesar de ser um planeta semelhante à Terra.

“A Lua também se afasta da Terra todos os anos e, algum dia, aparentemente, se os processos inversos não acontecerem, ela deverá deixar a Terra”, disse o diretor do TsNIIMash no show aéreo em andamento em Bourges. Acontece que a Terra seguirá o caminho de Vênus, quando se formarem condições inadequadas para as formas de vida existentes - uma atmosfera agressiva, enorme pressão, efeito estufa, etc.?”

Segundo o cientista, neste momento estão a ser realizadas pesquisas espaciais para ajudar a saber se as condições de vida no nosso planeta mudarão se perder o seu satélite natural e como o pior cenário pode ser evitado.

Gennady Raikunov há muito se preocupa com o destino da Lua. Anteriormente, ele chamou o satélite de “sétimo continente” e disse que era necessário criar nele uma base em funcionamento permanente, cujos funcionários estariam engajados na pesquisa e utilização dos recursos deste corpo celeste.

A Lua está agora se movendo ao redor da Terra em uma órbita quase elíptica, no sentido anti-horário (visto do Pólo Norte) a uma velocidade média de 1,02 quilômetros por segundo. Na verdade, o movimento do nosso satélite natural é um processo bastante complexo, que é influenciado por vários distúrbios causados ​​​​pela atração do Sol, dos planetas e da forma achatada da Terra. Qual é a probabilidade do cenário proposto por Raikunov?

Sergei Popov, pesquisador do Instituto Astronômico Estadual Sternberg da Universidade Estadual de Moscou (SAI), confirmou que a Lua está realmente se afastando da Terra, mas muito lentamente - a velocidade de remoção é de cerca de 38 milímetros por ano. "Ao longo de alguns bilhões de anos, o período orbital da Lua simplesmente aumentará uma vez e meia, e isso é tudo, "disse Popov." A Lua não pode sair completamente. Ela não tem onde obter energia para escapar."

Segundo Surdin, sob a influência das marés solares (movimento das massas de água causado pela atração não da Lua, mas do Sol. - Ed. ) a velocidade de rotação do nosso planeta está diminuindo gradativamente e a velocidade de remoção do satélite diminuirá gradativamente. Em cerca de cinco bilhões de anos, o raio da órbita lunar atingirá seu valor máximo - 463 mil quilômetros, e a duração do dia terrestre aumentará para 870 horas.

“A afirmação “A Lua pode sair da órbita da Terra e se transformar em um planeta” está incorreta”, comentou Vladimir Surdin sobre as palavras de seu colega Raikunov. “As marés solares continuarão a desacelerar a Terra. Mas agora a Lua ultrapassará a rotação da Terra e o atrito das marés começarão a desacelerar seu movimento. Como resultado, a Lua começará a se aproximar da Terra, embora muito lentamente, já que a força das marés solares é pequena."

Mas mesmo que imaginemos que a Lua já não é um satélite da Terra, isso não transformará o nosso planeta numa espécie de Vénus sem vida, dizem os cientistas. Assim, o chefe do laboratório de planetologia comparativa do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica da Academia Russa de Ciências, Alexander Bazilevsky, comentou: “A partida da Lua terá pouco efeito nas condições da superfície da Terra. não haverá fluxos e refluxos (são principalmente lunares) e as noites serão sem lua. Nós sobreviveremos.”

Os colegas de Raikunov não concordam inteiramente com a sua afirmação de que Mercúrio já foi um satélite de Vênus. “Os cálculos mostraram que isso é possível, o que, no entanto, não prova que assim seja”, disse Bazilevsky. Além disso, acredita ele, o desenvolvimento da Terra e de Vênus não pode seguir os mesmos caminhos, uma vez que na atmosfera venusiana há um aumento do conteúdo do isótopo pesado do hidrogênio - o deutério.

"Isso pode ser devido ao fato de Vênus já ter tido uma quantidade relativamente grande de água. Quando a água nas camadas superiores da atmosfera se decompôs em hidrogênio e oxigênio, o isótopo leve do hidrogênio escapou para o espaço mais rápido do que o pesado, e o isótopo leve do hidrogênio escapou para o espaço mais rápido do que o isótopo pesado, O resultado foi a anomalia observada", diz o cientista. "Mas não é fato que houvesse água líquida na superfície de Vênus e nem vapor na atmosfera, ou seja, não é fato que não estava tão quente lá como está. agora."

Origem da Lua. Foi há muito tempo. Há tanto tempo que é difícil imaginar. Para determinar o número de anos que se passaram, você teria que escrever um número com nove zeros.

Naquela época, a Lua e a Terra eram uma só. A enorme bola derretida deu uma volta em torno de seu eixo em apenas quatro horas. A força centrífuga no equador e as marés que o Sol causou nesta bola alongada em sua direção entraram em ressonância com a própria vibração da bola e arrancaram dela um pedaço, que eventualmente se tornou a Lua.

No local deste destacamento permanece até hoje a maior depressão da Terra, hoje ocupada pelo Oceano Pacífico.

Isto é o que o famoso astrônomo inglês acreditava George Darwin(1845–1912), filho Carlos Darwin(1809–1882). E, apesar de a sua hipótese sobre a origem da Lua não ser agora geralmente aceite, observações e cálculos mostram que há dois mil milhões de anos o nosso satélite natural estava a uma distância muito próxima da Terra.

Mas o nosso planeta e a Lua têm 4,5 mil milhões de anos (isto também é evidenciado pela idade das rochas lunares mais antigas). Se a Terra e a Lua tivessem aparecido juntas naquele momento, elas teriam se afastado significativamente mais uma da outra do que estão agora.

O que aconteceu durante a primeira metade de sua existência? Onde estava a lua? Talvez eles tenham se formado juntos, mas antes a Lua se afastava do nosso planeta com menos intensidade do que agora? Ou talvez em algum lugar ele girasse em torno do Sol como um planeta e então, devido a algumas circunstâncias, fosse capturado na órbita baixa da Terra e se tornasse um satélite da Terra?

Essas questões, juntamente com a versão de Darwin, refletem três hipóteses da origem da Lua, que há muito são bastante populares na ciência: 1) separação da Terra, 2) sua formação ao mesmo tempo que o nosso planeta, e 3) captura de um satélite pronto.

Em 1975, surgiu outra hipótese catastrófica, que liga a origem da Lua à colisão da Terra com um grande corpo cósmico comparável em massa ao planeta Marte.

Detenhamo-nos brevemente nestas hipóteses e analisemo-las, tendo em conta as principais características físicas do nosso satélite natural. Juntamente com o seu tamanho e massa, o parâmetro mais importante de um planeta é a sua densidade média, que nos permite determinar a sua composição química. Para a Lua é 3,3 g/cm 3 (para a Terra 5,5 g/cm 3). A densidade lunar está próxima da densidade da Terra manto, litosfera A Terra, sua concha rochosa, que ocupa 70% da massa do planeta - desde o núcleo de ferro-níquel (metade do raio da Terra) até a superfície. Quanto à Lua, ela possui um núcleo de ferro-níquel muito pequeno, apenas 2–3% em massa (Fig. 2).

1) Parece que se a substância lunar é semelhante à substância do manto terrestre, então este é um argumento convincente de que a Lua em algum momento se separou da Terra. Com base nisso, a hipótese da separação da Lua da Terra (chamada de brincadeira de “filha”) foi muito popular em uma época e foi geralmente aceita no início do século XX.

Em favor desta versão da origem da Lua, uma proporção semelhante de isótopos de oxigênio 16 O, 17 O e 18 O foi obtida há relativamente pouco tempo em rochas lunares e rochas do manto terrestre. Porém, além da semelhança da substância lunar com a substância do manto terrestre, também existem diferenças significativas.

Na verdade, os chamados voláteis (de baixo ponto de fusão) e siderófilo Existem significativamente menos elementos nas rochas lunares do que nas rochas terrestres. Além disso, para que a força centrífuga e a maré arranquem um pedaço do globo, é necessário um período de rotação de pelo menos 2 horas, para que o meio período de rotação ressoe com o período de oscilações naturais desta bola (cerca de uma hora), e a massa do pedaço rasgado, como mostram os cálculos, deve representar 10–20% da massa da Terra.

Na verdade, a massa da Lua é 81 vezes menor que a massa da Terra, e a massa do material do manto no volume da Fossa do Pacífico seria apenas uma pequena fração da massa da Lua. Além disso, a idade do Oceano Pacífico é estimada em cerca de 500 milhões de anos, enquanto a idade da Lua e da Terra é de 4,5 mil milhões de anos. Assim, a hipótese da separação da Lua da Terra não resiste às críticas rigorosas dos especialistas.

2) Se a Lua e a Terra fossem formadas simultaneamente a partir do mesmo anel protoplanetário nuvens (brincando - uma hipótese de “irmã”), isso explica facilmente a identidade da proporção isotópica de oxigênio de sua substância, mas não concorda com sua diferença de densidade e com uma deficiência de ferro e elementos siderófilos e voláteis.

Um dos autores da hipótese do impacto V.Hartman escreveu: " É difícil imaginar que dois corpos celestes cresçam lado a lado a partir da mesma camada orbital de matéria, mas ao mesmo tempo um deles leva todo o ferro, enquanto o outro fica praticamente sem ele.».

3) Lendas de alguns povos (por exemplo, Dogon, África Ocidental) contam sobre a época em que não havia Lua no céu e sobre o aparecimento de uma nova estrela. Contrariamente a isto, os resultados de simulações computacionais da captura da Lua pela Terra (chamada jocosamente de hipótese “conjugal”) mostram que a probabilidade de tal captura é muito pequena.

Muito mais provável é uma colisão ou ejeção da proto-lua pela gravidade da Terra além da órbita da Terra. A baixa densidade e o pequeno núcleo de ferro da Lua poderiam ser explicados pela suposição de que ela se formou fora dos planetas terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte), mas neste caso é impossível explicar a deficiência de elementos voláteis, que ali são abundantes. . É difícil encontrar um lugar no sistema solar com baixo teor de um e de outro.

4) Um dos principais objetivos das missões espaciais americanas à Lua nas décadas de 1960 e 70 era encontrar evidências a favor de um ou outro dos três acima.

hipóteses nomeadas da origem da Lua. Durante o programa Apollo, 385 kg de material lunar foram entregues à Terra. Já suas primeiras análises revelaram discordâncias significativas entre os resultados obtidos e as três hipóteses.

A maioria dos especialistas acredita que os fatos atualmente disponíveis atestam a favor de uma hipótese que ainda não existia antes do voo da espaçonave para a Lua - a hipótese de uma colisão catastrófica. Para explicar a deficiência de ferro na Lua, tivemos que assumir que no momento da colisão (há 4,5 mil milhões de anos) a atração gravitacional já tinha ocorrido nas profundezas de ambos os corpos. diferenciação substâncias quando os elementos químicos pesados ​​​​afundaram e formaram o núcleo, e os mais leves flutuaram para a superfície e formaram o manto, a crosta, hidrosfera E atmosfera.

Esta suposição não tem justificativa geológica, mas, no entanto, a hipótese catastrófica da origem da Lua é agora considerada a mais aceitável.

Evolução do sistema Terra-Lua. Consideremos agora como a Terra e a Lua coexistiram desde que o destino as uniu. A principal força motriz de sua interação foi e continua sendo o atrito das marés. A força das marés na Terra é a resultante de duas forças: a atração da Lua ou do Sol e a força centrífuga da rotação da Terra em torno do centro comum Terra-Lua (chamada baricentro sistema e está localizado no manto terrestre a uma profundidade de 1700 km) ou Terra-Sol (Fig. 3).

No centro da Terra estas forças se equilibram, mas no ponto A a atração prevalece, e no ponto EM- força centrífuga. Estes são os pontos de maré máxima na superfície do planeta.

Devido à rotação diária da Terra em locais de saliências de maré A E EM visita o mesmo ponto na superfície da Terra duas vezes por dia. Os moradores do litoral e das ilhas conhecem bem as marés, quando a água sobe e desce duas vezes ao dia. Em alguns locais, devido a uma combinação de circunstâncias (direção da corrente, baías estreitas e foz dos rios), a altura da maré chega a 10 m, e, por exemplo, na foz do rio Severn ou na Baía de Fundy ( Inglaterra) atinge 16 m.

Mas as marés não são observadas apenas no oceano. A Terra sólida, atraída pela Lua e pelo Sol, comporta-se como uma mola e fica deformada, ou seja, o corpo sólido da Terra também sofre uma maré. Esses fenômenos são chamados de marés terrestres . A altura mais alta da maré terrestre no equador é de 55 cm, e na latitude de Kiev - cerca de 40 cm. É a esta altura que subimos e descemos duas vezes por dia, lenta e continuamente, 6 horas para cima, 6 horas para baixo .

Como não existe um ponto de referência fixo contra o qual tais movimentos possam ser observados, este fenómeno permanece desconhecido para muitos. Mas instrumentos de alta precisão (gravímetros, medidores de inclinação) registram com segurança as marés da Terra. Neste caso, o ponto de observação afasta-se do centro da Terra em apenas um décimo milionésimo do raio da Terra (raio da Terra ≈ 6400 km).

Os gravímetros registram esse movimento como uma diminuição da gravidade, porque a gravidade diminui com o aumento da distância do centro da Terra.

Durante as marés, tanto no oceano quanto no firmamento terrestre, devido à viscosidade da substância e ao atrito da água no fundo e nas margens dos reservatórios, parte da energia do movimento rotacional da Terra é dissipada na forma de aquecer. Protuberâncias de maré por fricção A E EM não têm tempo de cair rapidamente e são transportados pela Terra no decorrer de sua rotação (Fig. 3). Atração da Lua pela saliência A(mais do que saliência EM) retarda a rotação diária da Terra e a gravidade se projeta A Lua (mais que uma saliência EM) gira nosso satélite natural em órbita.

Devido ao primeiro efeito, a Terra retarda sua rotação em torno de seu eixo e, devido ao segundo, a Lua se afasta da Terra. É verdade que os números que descrevem o aumento do dia e o alongamento do raio da órbita lunar são extremamente pequenos: o dia aumenta 0,002 s a cada 100 anos e a Lua se afasta da Terra 3 cm/ano. As determinações a laser da distância até a Lua, realizadas em 1969–2001 usando refletores de canto instalados na Lua, fornecem um valor de 3,81 ± 0,07 cm/ano para aumentar o raio da órbita lunar.

Essas quantidades aparentemente insignificantes causam mudanças significativas na escala de tempo cosmológica. Além disso, quando a Lua estava mais próxima do nosso planeta, sua interação era mais intensa: os dias na Terra aumentavam de forma mais significativa e nosso satélite natural se afastava mais rápido (Fig. 4).

Isto é confirmado não apenas pelos resultados das observações astronômicas. Há também paleontológico, evidências fósseis sugerem que os dias na Terra eram anteriormente mais curtos.

Durante o processo de crescimento, alguns corais e moluscos, assim como algas, formam não apenas anéis anuais, como é o caso das árvores, mas também anéis diários. Usando esses dados, você pode calcular o número de dias ao longo do ano. Os organismos modernos produzem 365 anéis diurnos em um ano, enquanto os fósseis produzem mais.

Assim, os organismos que vivem em devoniano período Paleozóico era (400 milhões de anos atrás, quando os primeiros vertebrados - peixes) acabaram de aparecer - acumulavam 400 camadas diárias por ano, e aqueles que viviam em Proterozóico(670 milhões de anos atrás) – 435.

Os astrônomos não sabem as razões que, ao longo da história da Terra, poderiam influenciar significativamente a duração do ano - o período da revolução da Terra em torno do Sol. Assim, o ano não mudou visivelmente durante este longo período de tempo, apenas a duração do dia mudou.

É fácil calcular a partir dessas observações que em Devon o dia durava 22 horas modernas e 670 milhões de anos atrás ( Proterozóico era) eram iguais a apenas 20 horas modernas. Anteriormente, os dias eram ainda mais curtos, mas não há evidências paleontológicas disso neste momento.

Segundo cálculos de astrônomos que estudam a origem dos planetas e o passado do sistema solar, o período inicial de rotação da Terra em torno de seu eixo (dia) foi de 10 horas. O dia nos planetas gigantes Júpiter e Saturno está próximo deste valor, cuja enorme inércia e numerosos satélites que agem de forma inconsistente contribuíram para a preservação da sua rotação diária primária. Urano e Netuno desaceleraram ligeiramente sua rotação axial: um dia em Urano dura cerca de 17 horas e em Netuno - cerca de 16.

A Terra desacelerará sua rotação até que o dia seja igual ao período de revolução da Lua em torno de nosso planeta. O período total de rotação será então de 47 dias atuais. A Terra e a Lua girarão frente a frente com saliências de maré, do mesmo lado, como se estivessem conectadas por uma ponte, como um haltere.

Aliás, a Lua girava em torno de seu eixo muito mais rápido, e então era possível admirar não apenas um lado do nosso satélite. No entanto, as marés que a gravidade da Terra provoca na Lua são significativamente maiores do que as causadas pela Lua na Terra, uma vez que a massa do nosso planeta é 81 vezes maior e a força da gravidade na superfície do nosso satélite é 6 vezes menor.

As marés lunares há muito desaceleraram a rotação da Lua, e sua protrusão de maré agora está sempre direcionada para a Terra. Tal rotação do satélite em torno do planeta central e em torno de seu eixo, quando um lado do satélite está sempre voltado para o planeta, e o período de rotação em torno do corpo central e em torno do eixo coincidem, é chamado síncrono.

Surpreendente a este respeito é a previsão do famoso filósofo alemão Emanuel Kant(1724-1804) numa época em que ainda não havia dados científicos sobre o assunto.

Em sua obra “História Geral e Teoria do Céu” de 1754, ele escreveu: “ Se a Terra estiver se aproximando constantemente do momento de suspensão de seu movimento rotacional, então o período durante o qual essa mudança ocorre terminará quando a superfície da Terra estiver em repouso em relação à Lua, ou seja, quando a Terra começar a girar em torno de seu eixo naquele exato momento em que a Lua faz uma revolução em torno da Terra, portanto, quando a Terra estará sempre voltada para o mesmo lado da Lua. A razão para este estado é o movimento de uma substância líquida que cobre parte de sua superfície apenas até uma profundidade muito pequena. Isto mostra-nos imediatamente a razão pela qual a Lua, na sua rotação em torno da Terra, está sempre voltada para ela com o mesmo lado».

É curioso que a altura da crista das marés na Lua seja agora de 2 km. Isto é 100 vezes mais do que a maré que o nosso planeta causaria à sua distância atual da Lua. Obviamente, no momento em que se formou a maré alta, nosso satélite natural estava significativamente mais próximo da Terra. Para uma maré tão grande, a distância não seria de 380 mil km, como é agora, mas 5 vezes menor.

A lua então tinha interiores derretidos que, ao esfriarem, endureceram e retiveram em seu corpo essa enorme protuberância de maré, como uma memória daquela época longínqua. Isso também indica que a Lua começou a girar em sincronia com sua revolução ao redor da Terra já quando a distância entre elas era de apenas 75 mil km. Isso aconteceu há menos de dois bilhões de anos.

Voltemo-nos agora para a Terra. Conforme mencionado, a duração do dia e do mês no futuro distante serão iguais entre si e serão de 47 dias atuais. Para que esse processo seja concluído, levará muito tempo - cerca de 50 bilhões de anos. Recordemos que a idade da Terra e dos planetas é de cerca de 4,5 mil milhões de anos.

Isso teria estabilizado o processo de rotação conjunta da Terra e da Lua, se não fosse pelo Sol. O fato é que as marés solares também retardam a rotação diária da Terra. Embora sejam duas vezes menores que os lunares, eles não mudam com o tempo.

E se o efeito inibitório da Lua na rotação diária da Terra parar no momento em que o dia e o mês se igualam, então a influência do Sol neste processo continuará. Como resultado, o dia na Terra continuará a aumentar e, como resultado, nosso planeta girará em torno de seu eixo mais lentamente do que a Lua ao seu redor.

Nesta situação, as marés causadas pela Lua na Terra afetarão a sua rotação na direção oposta ao caso considerado anteriormente, ou seja, a Terra irá acelerar na sua rotação e a Lua irá desacelerar na sua órbita. O processo inverso começará: o dia começará a diminuir e a Lua começará a se aproximar da Terra, e isso continuará até que a Lua se aproxime do chamado limite de Roche.

Para um satélite com força zero (líquido, fragmentos individuais de um corpo sólido), esse limite é de aproximadamente 1,5 raios da superfície do planeta central. Aqui, a força centrífuga da revolução da Lua e a gravidade do planeta, agindo em direções opostas (sua resultante é a força das marés), prevalecerão sobre a força da gravidade na superfície do satélite e o destruirão. Um anel de muitos pequenos satélites se forma ao redor da Terra.

Tais exemplos são conhecidos no nosso sistema solar: os planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno têm todos anéis perto da superfície, embora a origem destes anéis não esteja necessariamente relacionada com as marés. Obviamente, os satélites destes planetas não poderiam formar-se perto do limite de Roche.

No sistema Terra-Lua, os processos de maré ocorrem de forma extremamente lenta. Já foi mencionado: para que um dia na Terra tenha a duração de um mês, são necessários cerca de 50 bilhões de anos. E para a Lua retornar à Terra, demora muito, mesmo em cosmológico escala.

No Sistema Solar existem muitos exemplos do efeito efetivo das marés no movimento rotacional dos corpos celestes. Os planetas Mercúrio e Vênus desaceleraram significativamente como resultado da influência das marés solares sobre eles, e seu dia (período de rotação em torno de seu eixo) dura 58,6 e 243 dias terrestres, respectivamente.

A rotação síncrona é seguida pelos pequenos satélites de Marte Fobos e Deimos. No grande satélite Io, mais próximo de Júpiter, a altura da maré congelada durante a rotação síncrona é de 3 km. Somente como resultado do movimento do satélite ao longo de uma órbita alongada (excêntrica) essa altura muda em 84 metros. Além disso, devido à deformação do corpo do satélite, é liberado 10 vezes mais calor do que na Lua devido à decomposição de substâncias radioativas. Como resultado, Io possui vulcões mais poderosos que os da Terra (Fig. 5).

As grandes luas de Júpiter, Saturno e Urano, e a maior lua de Netuno, Tritão, giram em sincronia. Plutão e Caronte são excelentes exemplos de bloqueio de marés. Neste sistema, não apenas Caronte gira de forma síncrona, mas Plutão também enfrenta Caronte com um lado o tempo todo, eles giram com um período de 6,4 dias, como se estivessem conectados por um jumper.

Como resultado, enfatizamos que o atrito das marés é um fator importante na evolução dos sistemas cósmicos, não apenas dos planetas e satélites, mas também de múltiplos aglomerados estelares e até mesmo de galáxias.

Dicionário
Atmosfera(do grego ατμος - vapor e σφαϊρα - bola) - a camada de ar da Terra.
Hidrosfera(do grego υδωρ - água e σφαϊρα - bola) - a concha de água da Terra.
Gravímetro(do latim gravis - pesado e grego μετρεω - medir) - um dispositivo para medir a magnitude da gravidade.
devoniano(do nome do condado inglês de Devonshire) – quarto período Paleozóico era de 419 a 359 milhões de anos atrás.
Diferenciação(do latim Differentia - diferença) - divisão do todo em partes qualitativamente diferentes.
Cosmológico(do grego κοσμοζ - espaço, universo) - tudo o que se relaciona com o Universo.
Clímax(do latim culmen - pico) - aqui está a altura máxima da luminária.
Litosfera(do grego λιτος - pedra e σφαϊρα - bola) - a concha de pedra da Terra.
Manto(do grego μαντιον - cobertura) - a concha rochosa da Terra desde o núcleo até a crosta terrestre.
Paleozóico(do grego παλαιος - antigo ςωη - vida) - a terceira era geológica na história da Terra, de 541 a 251 milhões de anos atrás.
Paleontologia(do grego παλαιος - antigo, οντος - essência e λογος - ensino) - a ciência dos restos fósseis de organismos vivos.
Proterozóico(do grego προτερος - anterior) - a segunda era geológica na história da Terra, de 2.500 a 541 milhões de anos atrás.
Protoplanetário, protosolar(do grego πρωτος - primeiro) - a nebulosa primária a partir da qual o Sol e os planetas foram formados ao mesmo tempo.
Siderófilos(do grego σίδηρος - ferro e φίλεω - amor) - elementos químicos adjacentes ao ferro na tabela periódica.
Síncrono(do grego συγχρονο - simultaneamente) - coincidência no período de oscilação de dois ou mais processos.
Tectônica(do grego τεκτονικη - construção) - a ciência da estrutura e movimentos da crosta terrestre e das massas localizadas sob ela (placas litosféricas).

I A. Dychko, candidato em ciências físicas e matemáticas, Poltava

A influência da Lua na Terra é difícil de superestimar. Em particular, mantém a Terra a uma inclinação de 66 graus em relação ao plano orbital. Graças a isso, o clima na maior parte do nosso planeta é muito bom.

É impossível prever para que lado a Terra se voltará em direção ao Sol se a Lua sair vagando pelo espaço. Presumivelmente, ele ficará literalmente de lado. As geleiras derreterão, os desertos congelarão e o fluxo e refluxo das marés serão esquecidos. Para entender como isso ameaça toda a vida no planeta, basta assistir a qualquer filme apocalíptico.

Enquanto isso, os ufólogos russos já pegaram a versão com a remoção da Lua a lápis e apresentaram uma teoria em seu próprio estilo.

Os ufólogos há muito consideram a Lua como a base de civilizações alienígenas mais próxima de nós”, disse o ufólogo Yuri Senkin a Vecherka. - O fato de telescópios, rovers lunares e pessoas que visitaram a Lua várias vezes não os terem encontrado lá pode ser explicado de forma simples - examinamos apenas um lado do satélite. Ninguém estudou o verso.

É difícil dizer o que fez com que a Lua se afastasse, mas é possível que isso seja obra de alienígenas – ou o que quer que eles tenham em vez de mãos. E mesmo que assim seja, é improvável que isso tenha sido feito para prejudicar a nossa civilização. As raças alienígenas podem perseguir objetivos completamente diferentes. A Lua, por exemplo, é rica em recursos, incluindo aqueles que são terrivelmente escassos na Terra.

Os jornalistas do Vecherka não ficaram nada inspirados pela perspectiva de perder o satélite da Terra: em primeiro lugar, sem ele seria muito aborrecido à noite e, em segundo lugar, querem viver um pouco mais. Portanto, recorremos imediatamente ao Instituto Astronômico do Estado P. K. Sternberg para esclarecimentos.

O chefe do Departamento da Lua e Planetas, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Vladislav Shevchenko riu muito ao ouvir a pergunta. Ele me pediu para repetir. E ele riu novamente sem parar.

Ó contadores de histórias! - ele disse, recuperando o fôlego. - Mas falando sério, a Lua está mesmo se afastando da Terra, mas devemos entender que isso vem acontecendo há quatro bilhões de anos, desde que a própria Lua se formou.

Segundo Shevchenko, a remoção do satélite da Terra é um fenômeno físico completamente natural - lembramos o currículo escolar de física - chamado inércia. Imagine que você está andando em um carrossel. Girando cada vez mais rápido, você sente que começa a se inclinar na direção oposta ao eixo do carrossel. E se você não se agarrar a algo, poderá simplesmente ser expulso. Mas a Lua não tem nada a que se agarrar. A velocidade com que gira em torno da Terra cria tal inércia que o campo gravitacional da Terra é impotente para segurar esta bola. E você precisa entender que a gravidade afeta cada vez menos nosso satélite à medida que ele se afasta.

Segundo os cálculos, a Lua se afasta da Terra cerca de 3,8 centímetros por ano, continua Vladislav Shevchenko. - Agora a distância até lá é de 384 mil quilômetros. E quando a Lua estava se formando, tinha cerca de 60 mil quilômetros. A poucos passos de distância! Demorou cerca de quatro mil milhões de anos para esta distância aumentar seis vezes.

E levará mais alguns milhões de anos para que a Lua se afaste, deixando de cobrir completamente o Sol durante um eclipse. Portanto, é muito cedo para se preocupar com isso. Apenas saiba: quando isso acontecer, “Evening Moscow” irá notificá-lo pessoalmente primeiro.

Existem várias versões da origem da Lua, mas nas últimas décadas os cientistas têm-se inclinado para a teoria de uma colisão gigante. Isso aconteceu há cerca de 4,6 bilhões de anos: o hipotético planeta Theia colidiu tangencialmente com a Terra, arrancando um enorme pedaço do nosso sofrido planeta. A Terra imediatamente ferveu, quase virando do avesso, e a parte dela que Theia arrancou foi capturada pelo campo gravitacional terrestre, para que bilhões de anos depois pudéssemos levantar a cabeça e dizer: “A lua está incrível hoje!”

FATO INTERESSANTE

Os moradores do hemisfério sul veem a Lua ao contrário: para eles ela cresce à esquerda e diminui à direita.

O primeiro satélite artificial do Sol foi a estação soviética Luna-1 em 1959. Devido a um erro nos cálculos, errou o satélite da Terra na segunda velocidade cósmica.

O smartphone que seu vizinho carrega é muitas vezes mais poderoso que o computador que controlou o pouso dos astronautas na Lua.