A velocidade com que a lua se afasta da terra. A lua pode voar para longe da Terra? Perder a Lua não transformará a Terra em Vênus

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

MOSCOU, 22 de junho - RIA Novosti. As suposições de que a Lua poderá deixar a órbita do satélite da Terra no futuro contradizem os postulados da mecânica celeste, dizem astrónomos russos entrevistados pela RIA Novosti.

Anteriormente, muitos meios de comunicação online, citando as palavras do diretor geral do “espaço” Instituto Central de Pesquisa de Engenharia Mecânica, Gennady Raikunov, relataram que no futuro a Lua poderia deixar a Terra e se tornar um planeta independente movendo-se em sua própria órbita ao redor o sol. Segundo Raikunov, desta forma a Lua pode repetir o destino de Mercúrio, que, segundo uma hipótese, foi satélite de Vênus no passado. Como resultado, de acordo com o diretor geral do TsNIIMash, as condições na Terra podem se tornar semelhantes às de Vênus e serão inadequadas para a vida.

“Isso parece uma espécie de bobagem”, disse Sergei Popov, pesquisador do Instituto Astronômico Estatal Sternberg da Universidade Estadual de Moscou (SAISH), à RIA Novosti.

Segundo ele, a Lua está realmente se afastando da Terra, mas muito lentamente – a uma velocidade 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", observou ele.

Cinco dias da semana

Outro policial de trânsito, Vladimir Surdin, disse que o processo de afastamento da Lua da Terra não será interminável; acabará sendo substituído por uma aproximação. “A afirmação “A Lua pode sair da órbita da Terra e transformar-se num planeta” está incorreta”, disse ele à RIA Novosti.

Segundo ele, o afastamento da Lua da Terra sob a influência das marés provoca uma diminuição gradativa na velocidade de rotação do nosso planeta, e a velocidade de saída do satélite diminuirá gradativamente.

Em cerca de 5 bilhões de anos, o raio da órbita lunar atingirá seu valor máximo - 463 mil quilômetros, e a duração do dia terrestre será de 870 horas, ou seja, cinco semanas modernas. Neste momento, a velocidade de rotação da Terra em torno de seu eixo e da Lua em órbita se igualará: a Terra olhará para a Lua de um lado, assim como a Lua agora olha para a Terra.

"Parece que o atrito das marés (a frenagem de sua própria rotação sob a influência da gravidade lunar) deveria desaparecer. No entanto, as marés solares continuarão a desacelerar a Terra. Mas agora a Lua ultrapassará a rotação da Terra e o atrito das marés começará para desacelerar seu movimento. Com isso, a Lua começará a se aproximar da Terra, porém, é muito lento, já que a força das marés solares é pequena”, disse o astrônomo.

“Este é o quadro que os cálculos mecânicos celestes pintam para nós, que hoje, creio, ninguém contestará”, observou Surdin.

Perder a Lua não transformará a Terra em Vênus

Mesmo que a Lua desapareça, ela não transformará a Terra em uma cópia de Vênus, disse Alexander Bazilevsky, chefe do laboratório de planetologia comparativa do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica da Academia Russa de Ciências, à RIA Novosti.

"A saída da Lua terá pouco efeito nas condições da superfície da Terra. Não haverá altos e baixos (são principalmente lunares) e as noites serão sem lua. Sobreviveremos", disse o interlocutor da agência.

"A Terra pode seguir o caminho de Vênus, com um aquecimento terrível, por causa da nossa estupidez - se a levarmos com emissões de gases de efeito estufa a um aquecimento muito forte. E mesmo assim, não tenho certeza se conseguiremos arruinar nosso clima de forma tão irreversível”, disse o cientista.

Segundo ele, foi de fato apresentada a hipótese de que Mercúrio era um satélite de Vênus, e depois saiu da órbita do satélite e se tornou um planeta independente. Em particular, os astrónomos americanos Thomas van Flandern e Robert Harrington escreveram sobre isto em 1976, num artigo publicado na revista Icarus.

“Os cálculos mostraram que isso é possível, o que, no entanto, não prova que assim seja”, disse Bazilevsky.

Por sua vez, Surdin observa que “trabalhos posteriores praticamente rejeitaram (esta hipótese)”.

MOSCOU, 22 de junho - RIA Novosti. As suposições de que a Lua poderá deixar a órbita do satélite da Terra no futuro contradizem os postulados da mecânica celeste, dizem astrónomos russos entrevistados pela RIA Novosti.

Anteriormente, muitos meios de comunicação online, citando as palavras do diretor geral do “espaço” Instituto Central de Pesquisa de Engenharia Mecânica, Gennady Raikunov, relataram que no futuro a Lua poderia deixar a Terra e se tornar um planeta independente movendo-se em sua própria órbita ao redor o sol. Segundo Raikunov, desta forma a Lua pode repetir o destino de Mercúrio, que, segundo uma hipótese, foi satélite de Vênus no passado. Como resultado, de acordo com o diretor geral do TsNIIMash, as condições na Terra podem se tornar semelhantes às de Vênus e serão inadequadas para a vida.

“Isso parece uma espécie de bobagem”, disse Sergei Popov, pesquisador do Instituto Astronômico Estatal Sternberg da Universidade Estadual de Moscou (SAISH), à RIA Novosti.

Segundo ele, a Lua está realmente se afastando da Terra, mas muito lentamente – a uma velocidade 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", observou ele.

Cinco dias da semana

Outro policial de trânsito, Vladimir Surdin, disse que o processo de afastamento da Lua da Terra não será interminável; acabará sendo substituído por uma aproximação. “A afirmação “A Lua pode sair da órbita da Terra e transformar-se num planeta” está incorreta”, disse ele à RIA Novosti.

Segundo ele, o afastamento da Lua da Terra sob a influência das marés provoca uma diminuição gradativa na velocidade de rotação do nosso planeta, e a velocidade de saída do satélite diminuirá gradativamente.

Em cerca de 5 bilhões de anos, o raio da órbita lunar atingirá seu valor máximo - 463 mil quilômetros, e a duração do dia terrestre será de 870 horas, ou seja, cinco semanas modernas. Neste momento, a velocidade de rotação da Terra em torno de seu eixo e da Lua em órbita se igualará: a Terra olhará para a Lua de um lado, assim como a Lua agora olha para a Terra.

"Parece que o atrito das marés (a frenagem de sua própria rotação sob a influência da gravidade lunar) deveria desaparecer. No entanto, as marés solares continuarão a desacelerar a Terra. Mas agora a Lua ultrapassará a rotação da Terra e o atrito das marés começará para desacelerar seu movimento. Com isso, a Lua começará a se aproximar da Terra, porém, é muito lento, já que a força das marés solares é pequena”, disse o astrônomo.

“Este é o quadro que os cálculos mecânicos celestes pintam para nós, que hoje, creio, ninguém contestará”, observou Surdin.

Perder a Lua não transformará a Terra em Vênus

Mesmo que a Lua desapareça, ela não transformará a Terra em uma cópia de Vênus, disse Alexander Bazilevsky, chefe do laboratório de planetologia comparativa do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica da Academia Russa de Ciências, à RIA Novosti.

"A saída da Lua terá pouco efeito nas condições da superfície da Terra. Não haverá altos e baixos (são principalmente lunares) e as noites serão sem lua. Sobreviveremos", disse o interlocutor da agência.

"A Terra pode seguir o caminho de Vênus, com um aquecimento terrível, por causa da nossa estupidez - se a levarmos com emissões de gases de efeito estufa a um aquecimento muito forte. E mesmo assim, não tenho certeza se conseguiremos arruinar nosso clima de forma tão irreversível”, disse o cientista.

Segundo ele, foi de fato apresentada a hipótese de que Mercúrio era um satélite de Vênus, e depois saiu da órbita do satélite e se tornou um planeta independente. Em particular, os astrónomos americanos Thomas van Flandern e Robert Harrington escreveram sobre isto em 1976, num artigo publicado na revista Icarus.

“Os cálculos mostraram que isso é possível, o que, no entanto, não prova que assim seja”, disse Bazilevsky.

Por sua vez, Surdin observa que “trabalhos posteriores praticamente rejeitaram (esta hipótese)”.

quoted1 > > > Por que a Lua está se afastando de nós?

A lua está se afastando da Terra: descrição do processo, influência da gravidade do planeta e do satélite, interação de objetos no espaço, características de órbita e velocidade com fotos.

Estamos acostumados com a Lua e a Terra valsando lado a lado. Este é um casal maravilhoso que não se formou apenas junto. Foi o nosso planeta, após uma colisão com outro objeto, que deu vida ao satélite. Eles cresceram juntos e estão em contato há 4,5 bilhões de anos.

E aonde chegamos? Acontece que nossa fiel companheira Luna decidiu nos deixar. No passado, a distância entre a Lua e a Terra era menor e o tempo voava mais rápido. Mesmo há 620 milhões de anos, o dia durava 21 horas. Agora eles cresceram para 24 horas e o satélite está a 384.400 km de distância.

Todo ano A Lua está se afastando da Terra em 1-2 cm, devido ao qual 1/500 de segundo é adicionado a cada século. E por que isso acontece? Ela realmente encontrou um novo objeto para girar? Ou o nosso planeta não é bom o suficiente? Não há necessidade de culpá-la. É tudo apenas natureza.

A Terra e a Lua trocam mutuamente influência gravitacional. Por causa disso, suas formas mudam e protuberâncias são criadas.

Essas protuberâncias funcionam como um freio, o que diminui a velocidade de sua rotação. Anteriormente, a Lua girava muito mais rápido. Mas a desaceleração não só nos proporcionou um dia mais longo, como também enfraqueceu a ligação com o satélite. Acredita-se que isso durará mais 45 bilhões de anos. O sol, claro, se transformará numa gigante vermelha e fritará o planeta. E nosso dia se estenderá por 45 horas. É quando Luna decide romper a conexão para sempre.

Não pense que só nós seremos abandonados. Muitas luas deixarão suas casas parentais e algumas até colidirão com planetas, como Fobos planeja fazer com Marte.

Agora a Lua está se afastando da Terra. Mas quando o dia e o mês se tornarem iguais, começará a se aproximar. A Lua cairá na Terra ou não?

Qual é o futuro do sistema Terra-Lua? Se extrapolarmos os dados modernos sobre a taxa de remoção da Lua, podemos tirar a seguinte conclusão. A duração do dia e do mês aumentará o tempo todo. Nesse caso, o dia crescerá mais rápido que o mês e, em um futuro distante, eles se tornarão iguais. Como resultado, a Lua sempre será visível apenas de um lado da Terra.

Já existe no Sistema Solar um sistema em que o planeta e o satélite sempre “olham” um para o outro com o mesmo lado. Estes são Plutão e Caronte. Este é o estado mais estável em um sistema de DOIS corpos. Mas a Terra está muito mais próxima do Sol. As forças das marés do Sol também retardam a rotação da Terra: a amplitude das marés solares é apenas um pouco menor que a metade das marés lunares. Portanto, depois que a Terra e a Lua girarem sincronizadamente, o Sol continuará a desacelerar a rotação da Terra. A Terra começará a girar em torno de seu eixo MAIS LENTAmente do que a Lua em órbita. E isso significa que a Lua estará ABAIXO da órbita síncrona. Consequentemente, começará a cair na Terra.

Tudo isso terminará em uma catástrofe grandiosa na história da Terra?

Um bom cenário para um filme de terror: a lua está cada vez mais perto e é impossível pará-la. Afinal, se o satélite estiver abaixo da órbita síncrona, começa sua queda irreversível. Ou não?

O satélite localizado abaixo da órbita síncrona “cairá” no planeta, e o localizado acima “voará para longe” dele. É verdade que há um esclarecimento significativo aqui. Isto só acontecerá se a velocidade de rotação do planeta permanecer constante. Isto é verdade para pequenos satélites. E para os grandes? Com que massa do satélite ele já pode ser considerado grande?

A resposta é simples: se o momento angular orbital do satélite for comparável em magnitude ao momento angular do próprio planeta. Nesse caso, a retirada ou aproximação do satélite alterará significativamente a velocidade de rotação do planeta.

Um cálculo simples mostra que no sistema Terra-Lua, a maior parte do momento angular total cai na Lua, e não na Terra. Na verdade, o momento angular da Terra é igual a:

Aqui EU= 0,33 – momento de inércia adimensional da Terra, M- sua massa, R– raio equatorial, V – velocidade linear no equador.

O momento orbital da Lua é:

Aqui eu– massa da Lua, Ré o raio médio de sua órbita, v é a velocidade orbital.

A massa da Lua é 80 vezes menor que a da Terra, seu raio orbital é 60 vezes maior que o raio da Terra e sua velocidade orbital (1 km/s) é 2 vezes maior que a velocidade de rotação equatorial da Terra ( 500 m/seg). Consequentemente, o momento orbital da Lua é aproximadamente quatro vezes maior que o momento rotacional da Terra. Portanto, em hipótese alguma a Lua poderá cair na Terra, mesmo que em um futuro distante acabe em uma órbita síncrona.

Como exemplo, vamos supor que a Lua esteja em sua órbita atual e que a Terra não gire em torno de seu eixo. Neste caso, a energia cinética será transferida da Lua para a Terra. A Terra começará gradualmente a girar e a Lua se aproximará dela: cairá na Terra. Mas não vai cair.

Quão perto a Lua estará da Terra?

O momento angular orbital é proporcional ao raio orbital e à velocidade. A velocidade orbital é inversamente proporcional à raiz quadrada do raio. Portanto, o momento orbital é proporcional à raiz quadrada do raio. Se o raio orbital diminuir em dois por cento, o torque diminuirá em um por cento. E esse percentual, por questão de conservação, será transferido para a Terra. Considerando que o período moderno de rotação da Terra de um dia corresponde a 25 por cento do momento orbital lunar, então um por cento corresponderá a um período de 25 dias. Este período será menor que o mês lunar, que, devido à terceira lei de Kepler, diminuirá apenas três por cento e será de aproximadamente 28 dias. Ou seja, a Terra girará MAIS RÁPIDO que a Lua. Conseqüentemente, a Lua NÃO será capaz de se aproximar da Terra nem em 2%, mas se aproximará um pouco menos.

O futuro do sistema Terra-Lua em termos gerais é o seguinte.

A princípio, a Lua continuará se afastando da Terra, recebendo dela momento angular. Mas a Terra não tem muito momento angular restante - 25% do momento angular orbital da Lua. Portanto, o máximo que a Lua pode conseguir é aumentar o seu momento angular em 25%. O raio de sua órbita aumentará 1,5 vezes (1,25 ao quadrado). E o mês lunar aumentará aproximadamente 2 vezes (de acordo com a Terceira Lei de Kepler, você precisa elevar 1,5 à potência de 3/2) e terá 60 dias. Conseqüentemente, o dia terrestre também aumentará para 60 dias. Esta é a distância MÁXIMA que a Lua pode se afastar da Terra.

Quanto tempo a Lua levará para se mover esta distância da Terra (metade do raio de sua órbita atual)?

A distância até a Lua é de 380 mil km, a taxa de remoção é de 3,8 cm/ano. É fácil calcular que a Lua percorrerá metade do seu raio em cinco mil milhões de anos se se afastar a uma velocidade constante. Mas a taxa de remoção diminuirá gradualmente. Então teremos que adicionar mais alguns bilhões de anos.

O que faremos a seguir?

O Sol continuará a desacelerar a rotação da Terra (marés solares).

Mas assim que a rotação da Terra diminuir, a Lua se aproximará um pouco mais e a rotação acelerará novamente. O Sol irá desacelerá-lo novamente, e a Lua irá novamente se aproximar e acelerá-lo, e assim por diante. A Terra tem, em certo sentido, sorte de ter a Lua. Durante a sua juventude, quando o nosso planeta girava muito rapidamente, transferiu o seu impulso para a Lua e assim preservou-a. Na verdade, sob a influência das marés lunares, o momento angular da Terra não se perde, mas apenas é redistribuído no sistema Terra-Lua. E sob a influência de marés solares mais fracas, ele se perde. Mas estas marés só podem tirar o momento angular da Terra. Mas há muito tempo que a parte principal do momento angular do sistema Terra-Lua está concentrada no movimento orbital da Lua. E as marés solares não podem fazer nada com isso. A Terra deu a maior parte de sua rotação à Lua, e lá essa parte permanece sã e salva. E depois de muitos bilhões de anos, a Lua retornará gradualmente sua rotação em relação à Terra.