Kodėl Mėnulis tolsta nuo mūsų? Kokį didžiausią atstumą Mėnulis gali nutolti nuo Žemės? Kodėl mėnulis nutolo nuo saulės?

Mėnulio kilmė. Tai buvo seniai. Taip seniai, kad sunku net įsivaizduoti. Norėdami nustatyti, kiek metų praėjo, turėtumėte parašyti skaičių su devyniais nuliais.

Tuo metu Mėnulis ir Žemė buvo viena. Didžiulis išsilydęs rutulys padarė vieną apsisukimą aplink savo ašį vos per keturias valandas. Išcentrinė jėga ties pusiauju ir atoslūgiai, kuriuos Saulė sukėlė šiame rutulyje, pailgėjo jo kryptimi, rezonanso su paties rutulio vibracija ir atplėšė nuo jo gabalėlį, kuris galiausiai tapo Mėnuliu.

Šio atsiskyrimo vietoje iki šių dienų išliko didžiausia įduba Žemėje, dabar ją užima Ramusis vandenynas.

Taip tikėjo garsus anglų astronomas Džordžas Darvinas(1845–1912), sūnus Čarlzas Darvinas(1809–1882). Ir, nepaisant to, kad jo hipotezė apie Mėnulio kilmę dabar nėra visuotinai priimta, stebėjimai ir skaičiavimai rodo, kad prieš du milijardus metų mūsų natūralus palydovas buvo labai arti nuo Žemės.

Tačiau mūsų planeta ir Mėnulis yra 4,5 milijardo metų amžiaus (tai liudija ir seniausių Mėnulio uolienų amžius). Jei Žemė ir Mėnulis tuo metu būtų pasirodę kartu, jie būtų nutolę vienas nuo kito gerokai toliau nei dabar.

Kas atsitiko per pirmąją jų egzistavimo pusę? Kur buvo mėnulis? Galbūt jie susiformavo kartu, bet anksčiau Mėnulis nuo mūsų planetos toldavo ne taip intensyviai nei dabar? O gal kur nors sukasi aplink Saulę kaip planeta, o paskui dėl kažkokių aplinkybių buvo užfiksuota į žemąją Žemės orbitą ir tapo Žemės palydovu?

Šie klausimai kartu su Darvino versija atspindi tris nuo seno moksle gana populiarias Mėnulio atsiradimo hipotezes: 1) atsiskyrimą nuo Žemės, 2) jo susidarymą tuo pačiu metu kaip ir mūsų planeta bei 3) paruošto palydovo fiksavimas.

1975 m. pasirodė kita, katastrofiška hipotezė, siejanti Mėnulio kilmę su Žemės susidūrimu su dideliu kosminiu kūnu, kurio masė prilygsta Marso planetai.

Trumpai apsistokime prie šių hipotezių ir jas išanalizuosime, atsižvelgdami į pagrindines fizines mūsų natūralaus palydovo savybes. Be dydžio ir masės, svarbiausias planetos parametras yra jos vidutinis tankis, leidžiantis nustatyti jos dydį. cheminė sudėtis. Mėnuliui jis yra 3,3 g/cm 3 (Žemėje 5,5 g/cm 3). Mėnulio tankis yra artimas Žemės tankiui mantija, litosferaŽemė, jos uolinis apvalkalas, kuris užima 70% planetos masės – nuo ​​geležies-nikelio šerdies (pusė Žemės spindulio) iki paviršiaus. Kalbant apie Mėnulį, jis turi labai mažą geležies-nikelio šerdį, tik 2–3% masės (2 pav.).

1) Atrodytų, kad jei Mėnulio medžiaga yra panaši į Žemės mantijos medžiagą, tai yra įtikinamas argumentas, kad Mėnulis vienu metu atitrūko nuo Žemės. Remiantis tuo, hipotezė apie Mėnulio atskyrimą nuo Žemės (juokais vadinama „dukra“) vienu metu buvo labai populiari ir buvo visuotinai priimta XX amžiaus pradžioje.

Dėl šios Mėnulio kilmės versijos panašus deguonies izotopų 16 O, 17 O ir 18 O santykis buvo gautas palyginti neseniai Mėnulio uolienose ir Žemės mantijos uolienose. Tačiau, be Mėnulio substancijos panašumo su Žemės mantijos medžiaga, yra ir didelių skirtumų.

Iš tiesų, vadinamieji lakieji (mažai tirpstantys) ir siderofilinis Mėnulio uolienose yra žymiai mažiau elementų nei sausumos uolienose. Be to, norint, kad Žemės rutulio gabalas būtų nuplėštas veikiant išcentrinei jėgai ir potvyniui, reikalingas ne trumpesnis kaip 2 valandų jo sukimosi laikotarpis, kad sukimosi pusės periodas rezonuotų su natūralių svyravimų periodu. šio rutulio (apie valandą), o suplyšusio gabalo masė, kaip rodo skaičiavimai, turėtų sudaryti 10–20% Žemės masės.

Iš tikrųjų Mėnulio masė yra 81 kartą mažesnė už Žemės masę, o mantijos medžiagos masė Ramiojo vandenyno įdubos tūryje būtų tik nedidelė Mėnulio masės dalis. Be to, Ramiojo vandenyno amžius yra apie 500 milijonų metų, o Mėnulio ir Žemės amžius – 4,5 milijardo metų. Taigi Mėnulio atsiskyrimo nuo Žemės hipotezė neatlaiko griežtos specialistų kritikos.

2) Jei Mėnulis ir Žemė vienu metu būtų susidarę iš to paties žiedo protoplanetinė debesys (juokaudami - „seserės“ hipotezė), tai lengvai paaiškina jų medžiagos deguonies ir izotopų santykio tapatumą, tačiau nesutinka su jo tankio skirtumu ir geležies bei siderofilų ir lakiųjų elementų trūkumu.

Vienas iš poveikio hipotezės autorių V. Hartmanas rašė: " Sunku įsivaizduoti, kad du dangaus kūnai išauga vienas šalia kito iš to paties orbitinio materijos sluoksnio, bet tuo pačiu vienas iš jų pasiima visą geležį, o kitas lieka praktiškai be jos.».

3) Kai kurių tautų legendos (pvz. dogonas, Vakarų Afrika) pasakoja apie laiką, kai danguje nebuvo Mėnulio, ir apie naujos žvaigždės pasirodymą. Priešingai, kompiuterinio Mėnulio užfiksavimo Žemės modeliavimo rezultatai (juokais vadinama „santuokine“ hipoteze) rodo, kad tokio užfiksavimo tikimybė yra labai maža.

Daug labiau tikėtina, kad proto-mėnulio susidūrimas arba išstūmimas dėl Žemės gravitacijos už Žemės orbitos ribų. Mažą Mėnulio tankį ir mažą geležies šerdį būtų galima paaiškinti prielaida, kad jis susiformavo už antžeminių planetų (Merkurijaus, Veneros, Žemės ir Marso) ribų, tačiau šiuo atveju neįmanoma paaiškinti lakiųjų elementų, kurių ten gausu, trūkumo. . Sunku rasti vietą Saulės sistemoje, kurioje būtų mažai tiek vieno, tiek kito.

4) Vienas iš pagrindinių amerikiečių kosminių ekspedicijų į Mėnulį septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose tikslų buvo rasti įrodymų, patvirtinančių vieną ar kitą iš trijų aukščiau paminėtų dalykų.

įvardijo Mėnulio atsiradimo hipotezes. Apollo programos metu į Žemę buvo atgabenta 385 kg mėnulio medžiagos. Jau pirmosios jo analizės atskleidė reikšmingus gautų rezultatų ir visų trijų hipotezių nesutarimus.

Dauguma ekspertų mano, kad galima dabarties akimirka faktai byloja apie hipotezę, kurios iki skrydžio dar nebuvo erdvėlaiviųį Mėnulį – katastrofiško susidūrimo hipotezės. Norint paaiškinti geležies trūkumą Mėnulyje, reikėjo daryti prielaidą, kad susidūrimo metu (prieš 4,5 milijardo metų) abiejų kūnų gelmėse jau buvo įvykusi gravitacinė trauka. diferenciacija medžiagos, kai yra sunkios cheminiai elementai nuskendo ir suformavo šerdį, o lengvesni išplaukė į paviršių ir suformavo mantiją, plutą, hidrosfera Ir atmosfera.

Ši prielaida neturi geologinio pagrindimo, tačiau, nepaisant to, katastrofiška Mėnulio kilmės hipotezė dabar laikoma priimtiniausia.

Žemės-Mėnulio sistemos evoliucija. Dabar panagrinėkime, kaip Žemė ir Mėnulis sugyveno kartu nuo tada, kai likimas juos suvedė. Pradžia varomoji jėga jų sąveika buvo ir išlieka potvynio trintis. Potvynių ir atoslūgių jėga Žemėje yra dviejų jėgų rezultatas: Mėnulio arba Saulės traukos ir Žemės sukimosi aplink bendrą Žemės ir Mėnulio centrą išcentrinės jėgos (vadinamosios). baricentras sistema ir yra Žemės mantijoje 1700 km gylyje) arba Žemė-Saulė (3 pav.).

Žemės centre šios jėgos balansuoja viena kitą, bet taške A vyrauja patrauklumas, o taške IN– išcentrinė jėga. Tai yra didžiausio potvynio taškai planetos paviršiuje.

Dėl kasdienio Žemės sukimosi potvynio išsikišimų vietose A Ir IN du kartus per dieną aplanko tą patį žemės paviršiaus tašką. Pakrančių ir salų gyventojai puikiai žino potvynius, kai vanduo pakyla ir nukrenta du kartus per dieną. Kai kuriose vietose dėl įvairių aplinkybių (dabartinės krypties, siaurų įlankų ir upių žiočių) jūros potvynių aukštis siekia 10 m, o, pavyzdžiui, Severno upės žiotyse arba Fundy įlankoje ( Anglija) siekia 16 m.

Tačiau potvyniai stebimi ne tik vandenyne. Tvirta Žemė, traukiama Mėnulio ir Saulės, elgiasi kaip spyruoklė ir yra deformuota, t. y. kietasis Žemės kūnas taip pat patiria potvynį. Šie reiškiniai vadinami žemės potvyniais . Didžiausias žemės potvynių aukštis ties pusiauju yra 55 cm, o Kijevo platumoje – apie 40 cm. Būtent į tokį aukštį kylame ir leidžiamės du kartus per dieną, lėtai ir nuolat, 6 valandas kylame, 6 valandas leidžiamės. .

Kadangi nėra fiksuoto atskaitos taško, pagal kurį būtų galima stebėti tokius judesius, šis reiškinys daugeliui lieka nežinomas. Tačiau didelio tikslumo prietaisai (gravimetrai, tiltmetrai) patikimai fiksuoja žemės potvynius. Šiuo atveju stebėjimo taškas nutolsta nuo Žemės centro tik viena dešimtimilijonąją Žemės spindulio (Žemės spindulys ≈ 6400 km).

Gravimetrai šį judėjimą fiksuoja kaip gravitacijos sumažėjimą, nes didėjant atstumui nuo Žemės centro gravitacija mažėja.

Potvynių ir atoslūgių metu tiek vandenyne, tiek žemės skliaute dėl medžiagos klampumo ir vandens trinties išilgai rezervuarų dugno ir krantų dalis Žemės sukamojo judėjimo energijos išsisklaido. karštis. Potvynių keteros nuo trinties A Ir IN nespėja greitai kristi ir savo sukimosi eigoje juos neša Žemė (3 pav.). Mėnulio trauka prie atbrailos A(daugiau nei išsikišimas IN) sulėtina kasdienį Žemės sukimąsi, o gravitacija išsikiša A Mėnulis (daugiau nei atbraila IN) sukasi mūsų natūralų palydovą orbitoje.

Dėl pirmojo poveikio Žemė sulėtina sukimąsi aplink savo ašį, o dėl antrojo Mėnulis tolsta nuo Žemės. Tiesa, skaičiai, apibūdinantys paros padidėjimą ir Mėnulio orbitos spindulio pailgėjimą, yra itin maži: para pailgėja 0,002 s per 100 metų, o Mėnulis nuo Žemės nutolsta 3 cm/metus. Lazeriniai atstumo iki Mėnulio nustatymai, atlikti 1969–2001 m. naudojant Mėnulyje sumontuotus kampinius atšvaitus, duoda 3,81 ± 0,07 cm/metus Mėnulio orbitos spindulio padidinimo vertę.

Šie, atrodytų, nereikšmingi kiekiai sukelia reikšmingus pokyčius kosmologinėje laiko skalėje. Be to, kai Mėnulis buvo arčiau mūsų planetos, jų sąveika buvo intensyvesnė: dienų Žemėje padaugėjo ženkliau, o mūsų natūralus palydovas greičiau tolsta (4 pav.).

Tai patvirtina ne tik astronominių stebėjimų rezultatai. Taip pat yra paleontologinis, iškastiniai įrodymai rodo, kad dienos Žemėje anksčiau buvo trumpesnės.

Kai kurie koralai ir moliuskai, taip pat dumbliai augimo procese formuoja ne tik metinius žiedus, kaip būna medžiams, bet ir dieninius žiedus. Naudodami šiuos duomenis galite apskaičiuoti dienų skaičių per metus. Šiuolaikiniai organizmai per metus pagamina 365 paros žiedus, o fosilijos – daugiau.

Taigi organizmai, gyvenantys devono laikotarpį Paleozojaus eros (prieš 400 mln. metų, kai ką tik pasirodė pirmieji stuburiniai gyvūnai – žuvys) – per metus sukaupdavo 400 kasdienių sluoksnių, o tie, kurie gyveno Proterozojaus(prieš 670 mln. metų) – 435.

Astronomai nežino priežasčių, kurios per visą Žemės istoriją galėjo reikšmingai paveikti metų trukmę – Žemės apsisukimo aplink Saulę periodą. Taigi per šį ilgą laikotarpį metai pastebimai nepasikeitė, keitėsi tik dienos trukmė.

Iš šių stebėjimų nesunku apskaičiuoti, kad Devone para truko 22 šiuolaikines valandas, o prieš 670 mln. Proterozojaus eros) buvo lygūs tik 20 šiuolaikinių valandų. Anksčiau dienos buvo dar trumpesnės, tačiau šiuo metu nėra jokių paleontologinių įrodymų.

Remiantis astronomų, tyrinėjančių planetų kilmę ir praeitį, skaičiavimais saulės sistema, pradinis Žemės sukimosi aplink savo ašį periodas (diena) buvo 10 valandų. Diena milžiniškose planetose Jupiteris ir Saturnas yra artimos šiai vertei, kurios didžiulė inercija ir daugybė nenuosekliai veikiančių palydovų prisidėjo prie jų pagrindinės kasdienės sukimosi išsaugojimo. Uranas ir Neptūnas šiek tiek sulėtino ašinį sukimąsi: para Urane trunka apie 17 valandų, o Neptūne – apie 16.

Žemė sulėtins savo sukimąsi, kol diena prilygs Mėnulio apsisukimo aplink mūsų planetą periodui. Jų bendras rotacijos laikotarpis bus 47 dabartinės dienos. Žemė ir Mėnulis suksis vienas priešais kitą su potvynio išsikišimais, toje pačioje pusėje, tarsi būtų sujungti tiltu, kaip hantelis.

Beje, anksčiau Mėnulis aplink savo ašį sukdavosi daug greičiau, o tuomet buvo galima grožėtis ne tik viena mūsų palydovo puse. Tačiau potvyniai, kuriuos Žemės gravitacija sukelia Mėnulyje, yra žymiai didesni nei Mėnulio sukeliami potvyniai Žemėje, nes mūsų planetos masė yra 81 kartą didesnė, o gravitacijos jėga mūsų palydovo paviršiuje yra 6 kartus mažesnė.

Mėnulio potvyniai jau seniai sulėtino Mėnulio sukimąsi, o jo potvynių išsikišimas dabar visada nukreiptas į Žemę. Toks palydovo sukimasis aplink centrinę planetą ir aplink savo ašį, kai viena palydovo pusė visada yra atsukta į planetą, o sukimosi aplink centrinį kūną ir aplink ašį laikotarpis sutampa, vadinamas sinchroninis.

Šiuo atžvilgiu stebina garsaus vokiečių filosofo įžvalgumas Imanuelis Kantas(1724–1804) tuo metu, kai dar nebuvo mokslinių duomenų šiuo klausimu.

Savo veikale „Bendroji dangaus istorija ir teorija“ 1754 m. jis rašė: „ Jei Žemė nuolat artėja prie savo sukimosi judėjimo sustabdymo momento, tai laikotarpis, per kurį įvyks šis pokytis, bus baigtas, kai Žemės paviršius ilsisi Mėnulio atžvilgiu, tai yra, kai Žemė pradės suktis. aplink savo ašį tuo pačiu metu, kai Mėnulis daro apsisukimą aplink Žemę, taigi, kai Žemė visada bus atsukta į tą pačią pusę į Mėnulį. Šios būsenos priežastis yra skystos medžiagos, dengiančios dalį jos paviršiaus, judėjimas iki labai mažo gylio. Tai iš karto parodo priežastį, kodėl Mėnulis, sukdamasis aplink Žemę, visada atsigręžia į jį ta pačia puse».

Įdomu, kad potvynių ir atoslūgių kalnagūbrio aukštis Mėnulyje dabar yra 2 km. Tai 100 kartų daugiau nei potvynis, kurį mūsų planeta sukeltų dabartiniu atstumu nuo Mėnulio. Akivaizdu, kad tuo metu, kai susiformavo toks potvynis, mūsų natūralus palydovas buvo žymiai arčiau Žemės. Tokiam didžiuliam potvyniui atstumas būtų ne 380 tūkstančių km, kaip dabar, o 5 kartus mažesnis.

Mėnulis tada turėjo išlydytą vidų, kuri, vėsdama, sukietėjo ir išlaikė šį didžiulį potvynių išsikišimą savo kūne kaip tos senos eros atminimą. Tai taip pat rodo, kad Mėnulis sinchroniškai su savo apsisukimu aplink Žemę pradėjo suktis jau tada, kai atstumas tarp jų buvo tik 75 tūkst. Tai įvyko mažiau nei prieš du milijardus metų.

Dabar atsigręžkime į Žemę. Kaip minėta, dienos ir mėnesio ilgis tolimoje ateityje bus lygus vienas kitam ir bus 47 dabartinės dienos. Kad šis procesas būtų baigtas, prireiks daug laiko – apie 50 milijardų metų. Prisiminkime, kad Žemės ir planetų amžius yra apie 4,5 milijardo metų.

Tai būtų stabilizavęs bendrą Žemės ir Mėnulio sukimosi procesą, jei ne Saulė. Faktas yra tas, kad saulės potvyniai taip pat lėtina kasdienį Žemės sukimąsi. Nors jie du kartus mažesni už mėnulio, laikui bėgant nesikeičia.

Ir jei Mėnulio stabdymas kasdieniam Žemės sukimuisi nutrūks tą akimirką, kai diena ir mėnuo susilygins, tai Saulės įtaka šiam procesui tęsis. Dėl to para Žemėje ir toliau ilgės, ir dėl to mūsų planeta aplink savo ašį suksis lėčiau nei Mėnulis aplink ją.

Esant tokiai situacijai, Mėnulio sukeliami potvyniai Žemėje paveiks jo sukimąsi priešinga kryptimi nei anksčiau svarstytas atvejis, t.y. Žemė paspartins sukimąsi, o Mėnulis sulėtės orbitoje. Prasidės atvirkštinis procesas: diena ims mažėti, o Mėnulis ims artėti prie Žemės, ir tai tęsis tol, kol Mėnulis priartės prie vadinamosios Roche ribos.

Nulinio stiprumo palydovui (skystis, atskiri fragmentai kietas) ši riba yra maždaug 1,5 spindulio nuo centrinės planetos paviršiaus. Čia Mėnulio apsisukimo išcentrinė jėga ir planetos gravitacija, veikianti priešingomis kryptimis (jų rezultatas yra potvynio jėga), nugalės prieš gravitacijos jėgą palydovo paviršiuje ir jį suplėšys. Aplink Žemę susidaro daugybės mažų palydovų žiedas.

Tokie pavyzdžiai žinomi mūsų Saulės sistemoje: milžiniškos planetos Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas turi žiedus šalia paviršiaus, nors šių žiedų kilmė nebūtinai susijusi su potvyniais. Akivaizdu, kad šių planetų palydovai negalėjo susiformuoti arti Roche ribos.

Žemės-Mėnulio sistemoje potvynio procesai vyksta itin lėtai. Jau minėta: kad diena Žemėje taptų lygi mėnesio trukmei, reikia apie 50 mlrd. O kad Mėnulis sugrįžtų į Žemę, užtrunka per ilgai, net ir viduje kosmologinis mastelis.

Saulės sistemoje yra daug pavyzdžių, kaip efektyvus potvynių poveikis dangaus kūnų sukimosi judėjimui. Planetos Merkurijus ir Venera dėl Saulės potvynių įtakos joms gerokai sulėtėjo, o jų para (sukimosi aplink savo ašį laikotarpis) trunka atitinkamai 58,6 ir 243 Žemės dienas.

Sinchroninį sukimąsi seka mažieji Marso Fobo ir Deimo palydovai. Dideliame palydove Io, esančiame arčiausiai Jupiterio, potvynio aukštis, užšalęs sinchroninio sukimosi metu, yra 3 km. Tik palydovui judant pailga (ekscentrine) orbita šis aukštis pasikeičia 84 metrais. Be to, dėl palydovo kūno deformacijos radioaktyviųjų medžiagų skilimo metu išsiskiria 10 kartų daugiau šilumos nei Mėnulyje. Dėl to Io ugnikalniai yra galingesni už esančius Žemėje (5 pav.).

Sinchroniškai sukasi dideli Jupiterio, Saturno ir Urano palydovai bei didžiausias Neptūno palydovas Tritonas. Plutonas ir Charonas - ryškus pavyzdys potvynių gaudymas. Šioje sistemoje sinchroniškai sukasi ne tik Charonas, bet ir Plutonas visą laiką atsisukęs į Charoną viena puse, jie sukasi 6,4 dienos periodu, tarsi sujungti džemperiu.

Dėl to pabrėžiame, kad potvynių ir atoslūgių trintis yra svarbus kosminių sistemų, ne tik planetų ir palydovų, bet ir kelių žvaigždžių spiečių ir net galaktikų, evoliucijos veiksnys.

Žodynas
Atmosfera(iš graikų kalbos ατμος – garai ir σφαϊρα – rutulys) – Žemės oro apvalkalas.
Hidrosfera(iš graikų kalbos υδωρ – vanduo ir σφαϊρα – rutulys) – Žemės vandens apvalkalas.
Gravimetras(iš lot. gravis – sunkusis ir graikų μετρεω – matuoti) – gravitacijos dydžiui matuoti skirtas prietaisas.
devono(nuo angliškos Devonšyro grafystės pavadinimo) – ketvirtasis laikotarpis Paleozojaus eros nuo 419 iki 359 milijonų metų.
Diferencijavimas(iš lot. differentia – skirtumas) – visumos padalijimas į kokybiškai skirtingas dalis.
Kosmologinis(iš graikų κοσμοζ – erdvė, visata) – viskas, kas susiję su Visata.
Kulminacija(iš lot. culmen – viršus) – čia maksimalus aukštisšviesuliai
Litosfera(iš graikų λιτος – akmuo ir σφαϊρα – rutulys) – akmeninis Žemės apvalkalas.
Mantija(iš graikų μαντιον - viršelis) - akmeninis Žemės apvalkalas nuo šerdies iki žemės pluta.
Paleozojaus(iš graikų kalbos παλαιος - senovės ςωη - gyvybė) - trečioji geologinė era Žemės istorijoje nuo 541 iki 251 milijono metų.
Paleontologija(iš graikų kalbos παλαιος – senovės, οντος – esmė ir λογος – mokymas) – mokslas apie gyvų organizmų iškastines liekanas.
Proterozojaus(iš graikų προτερος - ankstesnė) - antroji geologinė era Žemės istorijoje nuo 2500 iki 541 milijono metų.
Protoplanetinis, protosoliarinis(iš graikų πρωτος - pirmasis) - pirminis ūkas, iš kurio vienu metu formavosi Saulė ir planetos.
Siderofilai(iš graikų σίδηρος - geležis ir φίλεω - meilė) - cheminiai elementai, esantys greta geležies periodinėje lentelėje.
Sinchroninis(iš graikų συγχρονο - vienu metu) - sutapimas dviejų ar daugiau procesų svyravimo laikotarpiu.
Tektonika(iš graikų τεκτονικη - statyba) - mokslas apie žemės plutos ir po ja esančių masių (litosferos plokščių) sandarą ir judesius.

I.A. Dychko, fizinių ir matematikos mokslų kandidatas, Poltava

Klasės draugai

Mūsų planeta turi tik vieną palydovą – šį. Ir palaipsniui šis dangaus kūnas vis labiau tolsta nuo Žemės. Atstumas tarp Mėnulio ir Žemės kasmet didėja maždaug 3,8 centimetro. Iškart po gimimo Mėnulis buvo daug arčiau mūsų planetos. Mokslininkai šį atstumą vertina 60 000 kilometrų. Aiškumo dėlei priminkite, kad geostacionarieji palydovai yra orbitoje 35 786 kilometrų aukštyje.

Jei masių skirtumas tarp vienas kitą skriejančių kūnų yra labai didelis, atsiranda dar vienas įdomus reiškinys – orbitos rezonansas. Dauguma aiškus pavyzdys- sukimasis. Kadangi Saulė yra daug didesnė, Merkurijus, užuot buvęs sinchroninėje orbitoje, turi orbitos rezonansą 3:2 (t. y. 3 kartus apsisuka aplink savo ašį kas du apsisukimus aplink Saulę).

Saturno atveju kai kurie jo palydovai taip pat rezonuoja vienas su kitu. Titanas yra 3:4 orbitos rezonanso su Hyperionu (kas 3 orbitas aplink Saturną Hyperion sudaro 4). Ganimedas ir Europa yra rezonanso orbitoje su Jupiteriu, kurio parametrai yra 1:2:4 (tai yra, kas 2 ir 4 Jupiterio apsisukimus, Europa ir Ganimedas sudaro atitinkamai 1).

Ar Mėnulis gali pabėgti iš Žemės?

Atsakymas yra ne. Kad ir kaip ji to nenorėjo. Galiausiai Mėnulis nutols taip toli nuo Žemės, kad gravitacijos deformacija nebegali turėti įtakos mūsų planetos sukimosi greičiui. Atrodo, kad mūsų palydovas skris virš vieno taško žemės paviršiuje. Ir tai galima stebėti tik iš vienos Žemės pusės. Kai kurie mano, kad tai įvyks tik po 50 milijardų metų. Vargu ar kas nors iš mūsų pamatys šį įvykį...

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Tarp visų Saulės sistemos palydovų Žemės palydovas yra unikaliausias. Dėl savo artimos padėties Žemei, taip pat dėl ​​savo dydžio, Mėnulis suteikia mūsų planetai stabilią ir stabilią padėtį savo amžinajame kelyje orbitoje. Tai yra, reikia pasakyti, kad Žemės ir Mėnulio jungtis išlaiko savo padėtį erdvėje daugiau ar mažiau tolygiai sukdamasi.

Mėnulis susiformavo maždaug prieš 4,5 mlrd. Turiu pasakyti, kad Mėnulio susidarymo istorija yra nuostabi. Ir pats Žemės palydovas yra nepaprastai svarbus gyvybės egzistavimui planetoje. Tačiau Žemė taip pat yra svarbi norint rasti Mėnulį savo orbitoje.

Kaip jau ne kartą buvo aprašyta, prieš milijardus metų ne mažiau mažesnio dydžio kosminis objektas atsitrenkia į didžiulę protoplanetinę substanciją. Būtent tada iš išlydytos masės – tai buvo Žemė – iš planetos masės buvo ištraukti didžiuliai medžiagos gabalai. Į kosmosą išmestas kietas uolas sulaiko Žemės gravitacija.

Bandydami pabėgti iš Žemės gravitacijos nelaisvės, bet neturėdami tam jėgų, jie pradeda burtis į vieną didelį objektą. Ir veikiami sukimosi jėgų jie virsta kamuoliuku. Taigi, mūsų Mėlynoji planeta įgijo svarbų švietimo ir gyvybės išsaugojimo komponentą.

Nuostabu, kaip tiksliai laiku atkeliavo kosminis objektas. Ne mažiau stebina ir tai, kad kažkieno ranka abu kosminius objektus pastatė būtent į tą padėtį ir taškus, kur tai buvo būtina gyvybei Žemėje klestėti.

Iki Mėnulio smūgio ir susidarymo mūsų planeta dar nebuvo mėlyna ir sukasi 4 kartus greičiau nei dabar. Žemės ašis stovėjo 10 laipsnių pokrypyje, o Žemės para tuo metu buvo labai trumpa – vos 6 valandos. O polinkio kampas paveikė vidutinę temperatūrą Žemėje.

Tuo metu Mėnulis dar nebuvo įskridęs į savo dabartinę orbitą ir buvo 12 tūkstančių kartų arčiau Žemės. Galinga gravitacija daro didelę įtaką planetai. Netrukus pradėjo formuotis vandenynai, o potvynių ir atoslūgių trintis ėmė sulėtinti Žemės sukimąsi. Per 3 milijardus metų tęsėsi žemynų formavimasis, o planetos sukimosi greitis toliau mažėjo ir pasiekė 18 valandų per parą. Dar po pusės milijardo metų Žemės para siekia 222 valandas, o pridėjus sekundes per metus – 24 valandas.

Kodėl Mėnulis toks reikalingas Žemei?

Tiesą sakant, Mėnulis vaidina labai svarbų vaidmenį mūsų planetos gyvenime. Pirma, būtina atkreipti dėmesį į palydovo gravitacinę jėgą, veikiančią kartu su Mėnuliu-Žeme, mūsų planeta yra stabilioje orbitoje. Be to, Mėnulio dėka mūsų Mėlynoji planeta gavo 23 laipsnių pasvirimo kampą.

Tokį polinkio laipsnį galima pavadinti optimalia prigimtimi, tarsi specialiai rūpintųsi žmogaus gyvenimo Žemėje komfortu. Iš tiesų, šio kampo dėka planeta palaiko gana siaurą temperatūrų diapazoną. Mūsų šviestuvo skleidžiami saulės spinduliai tolygiai pasklinda po visą Žemės rutulį, o tai sukuria gyvybę Žemėje geros sąlygos. Saulėtekių ir saulėlydžių stabilumas taip pat siejamas su Mėnuliu Žemėje, palaikančiu mums pažįstamus metų laikų pokyčius.

Mėnulis taip pat turi didelę įtaką Žemės vandens baseinams. Potvyniai ir atoslūgiai teka, visa tai praeina akylai stebint mūsų palydovui. Mėnulis taip pat palaiko 4 metrų vandens lygio kilimą ties pusiauju.

Kas atsitiks, jei Mėnulis nutols nuo Žemės? Kuo Mėnulio atstumas kelia grėsmę Žemei?

Neįmanoma sakyti, kad Mėnulis yra amžinas virš Žemės, ir gali atsitikti taip, kad Žemės palydovas užims tolimesnę mūsų planetos orbitą. Arba jis visiškai leisis į nemokamą kelionę per kosmosą. Juk, kaip žinia, Mėnulis, nors ir nedaug, bet vis tiek tolsta nuo Žemės.

Ekspertai Mėnulį stebi beveik pusę amžiaus. Pirmieji amerikiečių astronautai ant palydovo paliko atšvaitą. Tai padėjo tiksliai išmatuoti atstumą tarp Mėnulio ir Žemės. O Žemėje palydovas buvo stebimas šiuolaikinėmis technologijomis.

O ekspertams pavyko atsakyti į klausimą, kiek Mėnulis tolsta nuo Žemės. Paaiškėjo, kad tai yra apie 4 centimetrus per metus – ne taip jau mažai, turint omenyje, kad atstumas kasmet didėja. Tačiau tai nėra pastovus pašalinimo kiekis. Kaip žinome, atstumas tarp palydovo ir mūsų planetos nėra pastovus. Todėl pašalinimo suma yra netiksli.

Periodiškai, Mėnuliui tolstant, Žemės ašis keičia savo pasvirimo kampą 2-3 laipsniais viena ar kita kryptimi nuo ašies. Tačiau net ir ši nedidelė poros laipsnių vertė reaguoja į stichines nelaimes Žemėje. O jei grandinė, jungianti Žemę ir Mėnulį, nutrūktų, tai du kosminiai objektai, praradę plūduriuojančią traukos jėgą, tiesiog išsisklaidys kosmoso platybėse. Išleistas lyg iš stropo.

Maždaug prieš 100 tūkstančių metų šiek tiek pasikeitęs ašies kampas lėmė, kad saulės spinduliai pradėjo kristi kitaip. Tai lėmė ekologinę katastrofą – ten, kur kadaise klestėjo miškai, susiformavo saulės išdegintos dykvietės. Ir, kaip teigia mokslininkai, tai galėjo būti senovės planetos gyventojų migracijos iš Afrikos į šiaurę priežastis. Ir Europoje ir Šiaurės Amerika tai lėmė tūkstantmečius trukusio ledynmečio pradžią.

Ir jei Mėnulis nutraukia Mėnulio-Žemės grandinę, planetoje ateis katastrofos metas. Tiesa yra labai trumpalaikė. Didžiulės vandens masės, laikomos Mėnulio, tuoj pat išsilaisvins ir su galinga, nevaržoma jėga judės gilyn į planetą. Nušluodami ir naikinantys viską savo kelyje, pirmieji tai patirs Niujorko ir Rio de Žaneiro gyventojai.

Be to, praradusi apsaugą nuo mėnulio, Žemė gali patekti į kitos planetos gravitacinę įtaką. Ir tada nereikia kalbėti apie stabilumą Žemėje. Planeta turės kitokį polinkį, o tuo pačiu ir permainingą. Tai sukels stiprius temperatūros pokyčius. Taip pat bus perskirstyti vandens baseinai, lygis gali pakilti šimtais metrų.

Tačiau Žemė turi įtakos ir Mėnuliui, pavyzdžiui, mūsų palydovo sukimasis sulėtėjo iki vienos apsisukimo per mėnesį. Žemė taip pat lėtina savo sukimąsi, tam įtakos turi didžiulės vandenyno bangų trinties jėgos dugne. Šiuo atveju potvynio banga pasislenka iš taško, kuris yra tiesiai į Mėnulį.

Daug kas mūsų planetos gyvenime yra susijusi su Mėnuliu. Daug ką galima paaiškinti moksliniu požiūriu. Tačiau norint atsakyti į kuriozinį klausimą – kas taip tiksliai sureguliavo dangaus mechanizmą, o visus kosminius kūnus griežtai pastatė į savo vietas, šiuo metu niekas negali.

MASKVA, birželio 22 d. – RIA Novosti. Prielaidos, kad Mėnulis ateityje gali palikti Žemės palydovo orbitą, prieštarauja dangaus mechanikos postulatams, teigia RIA Novosti kalbinti Rusijos astronomai.

Anksčiau daugelis internetinių žiniasklaidos priemonių, remdamosi „kosmoso“ Centrinio mechanikos inžinerijos tyrimų instituto generalinio direktoriaus Genadijaus Raikunovo žodžiais, pranešė, kad ateityje Mėnulis gali palikti Žemę ir tapti nepriklausoma planeta, judančia savo orbita. Saulė. Anot Raikunovo, tokiu būdu Mėnulis gali pakartoti Merkurijaus, kuris, remiantis viena hipoteze, praeityje buvo Veneros palydovas, likimą. Dėl to, anot TsNIIMash generalinio direktoriaus, sąlygos Žemėje gali tapti panašios į Veneros ir bus netinkamos gyvybei.

„Tai skamba kaip kažkokia nesąmonė“, – RIA Novosti sakė Maskvos valstybinio universiteto Sternbergo valstybinio astronomijos instituto (SAISH) mokslininkas Sergejus Popovas.

Anot jo, Mėnulis išties tolsta nuo Žemės, tačiau labai lėtai – maždaug 38 milimetrų per metus greičiu. „Per kelis milijardus metų Mėnulio orbitos laikotarpis tiesiog padidės pusantro karto, ir viskas“, – sakė Popovas.

„Mėnulis negali visiškai pasitraukti, kad galėtų pabėgti“, – pažymėjo jis.

Penkios savaitės diena

Kitas kelių policijos pareigūnas Vladimiras Surdinas teigė, kad Mėnulio tolimo nuo Žemės procesas nebus begalinis, jį galiausiai pakeis artėjimas. „Teiginys „Mėnulis gali palikti Žemės orbitą ir virsti planeta“ yra neteisingas“, – sakė jis RIA Novosti.

Anot jo, Mėnulio pašalinimas iš Žemės, veikiamas potvynių ir atoslūgių, lemia laipsnišką mūsų planetos sukimosi greičio mažėjimą, o palydovo išvykimo greitis palaipsniui mažės.

Maždaug po 5 milijardų metų Mėnulio orbitos spindulys pasieks maksimalią vertę – 463 tūkstančius kilometrų, o Žemės paros trukmė bus 870 valandų, tai yra penkios šiuolaikinės savaitės. Šiuo metu Žemės sukimosi aplink savo ašį ir Mėnulio orbitoje greitis taps lygus: Žemė žiūrės į Mėnulį viena puse, kaip dabar Mėnulis žiūri į Žemę.

„Atrodytų, kad potvynių trintis (savo sukimosi stabdymas veikiant Mėnulio gravitacijai) turėtų išnykti, tačiau Saulės potvyniai ir toliau sulėtins Žemės sukimąsi ir prasidės potvynių trintis sulėtinti jo judėjimą. Dėl to Mėnulis pradės artėti prie Žemės, tačiau jis yra labai lėtas, nes saulės potvynių stiprumas yra mažas“, – sakė astronomas.

„Tai yra paveikslas, kurį mums piešia dangaus-mechaniniai skaičiavimai, kurių šiandien, manau, niekas neginčija“, - pažymėjo Surdinas.

Mėnulio praradimas nepavers Žemės Venera

Net jei Mėnulis išnyks, jis nepavers Žemės Veneros kopija, RIA Novosti sakė Rusijos mokslų akademijos Vernadskio geochemijos ir analitinės chemijos instituto lyginamosios planetologijos laboratorijos vadovas Aleksandras Bazilevskis.

„Mėnulio pasitraukimas neturės įtakos Žemės paviršiui atoslūgių ir atoslūgių (jie daugiausia yra mėnulio), o naktys išliks be mėnulio“, – sakė agentūros pašnekovas.

„Žemė gali eiti Veneros keliu su siaubingu šildymu dėl mūsų kvailumo – jei su šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis ją sukelsime iki labai stipraus šildymo ir net tada nesu tikras, kad sugebėsime sugadinti mūsų klimatas taip negrįžtamai“, – sakė mokslininkas.

Anot jo, hipotezė, kad Merkurijus buvo Veneros palydovas, o paskui paliko palydovo orbitą ir tapo nepriklausoma planeta, iš tiesų buvo iškelta. Visų pirma, amerikiečių astronomai Thomas van Flandernas ir Robertas Harringtonas apie tai rašė 1976 m. straipsnyje, paskelbtame žurnale Icarus.

„Skaičiavimai parodė, kad tai įmanoma, tačiau tai neįrodo, kad taip buvo“, – sakė Bazilevskis.

Savo ruožtu Surdinas pažymi, kad „vėliau darbas praktiškai tai atmetė (šią hipotezę).

Bet kuriuo laiko momentu Mėnulis yra ne arčiau kaip 361 000 ir ne toliau kaip 403 000 kilometrų nuo Žemės. Atstumas nuo Mėnulio iki Žemės keičiasi, nes Mėnulis sukasi aplink Žemę ne apskritimu, o elipse. Be to, Mėnulis per metus po truputį tolsta nuo Žemės vidutiniškai 5 centimetrais. Žmonės laipsniškai mažėjantį Mėnulį stebėjo daugelį amžių. Gali ateiti diena, kai Mėnulis atitrūks nuo Žemės ir išskris į kosmosą, tapdamas nepriklausomu dangaus kūnu. Bet taip gali ir nenutikti. Gravitacijos jėgų pusiausvyra Mėnulį tvirtai laiko Žemės orbitoje.

Įdomus faktas: Kasmet Mėnulis nuo Žemės nutolsta apie 5 centimetrus.

Kodėl Mėnulis tolsta nuo Žemės?

Bet kuris judantis kūnas inercijos dėka nori tęsti savo kelią tiesia linija. Kūnas, judantis ratu, linkęs atitrūkti nuo apskritimo ir skristi į jį liestiniu būdu. Ši tendencija atitrūkti nuo sukimosi ašies vadinama išcentrine jėga. Išcentrinę jėgą pajusite vaikų parke, važiuodami greitaeigėmis sūpynėmis arba važiuodami automobiliu, kai jis staigiai apsisuka ir prispaudžia prie durų.

Žodis „išcentrinis“ reiškia „bėgantis iš centro“. Mėnulis taip pat stengiasi sekti šią jėgą, tačiau jį orbitoje laiko gravitacijos jėga. Mėnulis lieka orbitoje, nes išcentrinę jėgą atsveria Žemės gravitacijos jėga. Kuo arčiau planetos yra jo palydovas, tuo greičiau jis sukasi aplink ją.