- 28,114
- 46
- 8 Ноя 2022
Наш спутник отдаляется на 4 сантиметра в год. Это звучит скучно, пока не узнаёшь, чем заканчивается.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:800/450;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Мы все настолько привыкли к Луне над головой, что её легко перестать замечать. Она регулярно появляется на небе, меняет фазы, освещает ночной пейзаж и выглядит почти неизменной. Но на её поверхности до сих пор проглядывается древняя история: тёмные пятна отмечают огромные ударные бассейны, оставшиеся после столкновений, которые произошли миллиарды лет назад.
Будущее Луны связано с тем, как она появилась, как гравитационно связана с Землёй и как со временем изменится Солнце. Сейчас спутник медленно удаляется от планеты, но этот процесс не будет идти одинаково вечно. Через миллиарды лет Земля потеряет океаны, а затем вся система окажется под влиянием стареющей звезды.
По основной версии, Луна сформировалась вскоре после рождения Земли. Через несколько десятков миллионов лет после образования нашей планеты в неё по касательной врезался крупный объект размером с планету. Удар выбросил в космос огромное количество вещества. Смесь материала молодой Земли и тела, с которым она столкнулась, собралась в диск обломков, а затем из него сформировалась Луна.
Сначала спутник находился гораздо ближе к Земле, чем сейчас. Расстояние составляло около 20 000 км, тогда как современная средняя дистанция равна примерно 380 000 км. На небе молодая Луна казалась бы огромной: около десяти градусов в поперечнике, примерно как кулак на вытянутой руке.
Такое близкое положение сильно влияло на обе стороны системы. Земная гравитация растягивала Луну, потому что ближняя к планете сторона притягивалась сильнее, чем дальняя. Разница гравитационной силы по диаметру спутника превращала почти шарообразное тело в слегка вытянутую форму с двумя приливными выпуклостями, направленными примерно к Земле и от неё.
В молодости Луна ещё и быстро вращалась. Из-за инерции её приливные выпуклости немного уходили вперёд относительно прямой линии между Землёй и Луной. Земная гравитация тянула эти выпуклости назад, пытаясь снова выстроить их вдоль линии между двумя телами. Так вращение Луны постепенно замедлялось.
Часть энергии, которую Луна теряла при замедлении вращения, переходила в её орбитальное движение. Поэтому спутник начал отходить от Земли. В начале этот процесс шёл быстрее, потому что Луна была близко и приливные силы действовали сильнее. По мере удаления приливное влияние ослабевало, а скорость расхождения снижалась.
Со временем вращение Луны замедлилось настолько, что период её оборота вокруг оси совпал с периодом обращения вокруг Земли. Поэтому спутник всегда показывает нам почти одну и ту же сторону. Такое состояние называют приливной синхронизацией.
Луна действует на Землю похожим образом. Её гравитация создаёт приливы , а вращение планеты смещает приливные выпуклости вперёд. Затем Луна тянет их назад и постепенно тормозит вращение Земли. Из-за этого сутки становятся длиннее, но очень медленно: примерно на две миллисекунды за столетие. Одновременно Луна продолжает уходить от нас примерно на четыре сантиметра в год.
Если просто продлить этот процесс на далёкое будущее, можно получить красивую финальную картину. Земля тоже должна была бы синхронизироваться с Луной. Тогда одна сторона планеты всегда смотрела бы на спутник, а для наблюдателя на этой стороне Луна висела бы в одной и той же точке неба. Она не восходила бы и не заходила. Но до такого состояния система, вероятно, не успеет дойти.
Главную роль в нынешнем приливном торможении Земли играют океаны. Луна двигает огромные массы воды, вода трётся о дно и берега, энергия рассеивается, а вращение планеты постепенно замедляется. Океаны работают как главный механизм, через который приливы меняют движение Земли и Луны.
Но океаны не сохранятся навсегда. Солнце с возрастом становится ярче. В его ядре водород превращается в гелий, гелий накапливается, ядро сжимается и нагревается, а светимость звезды растёт. Примерно через миллиард лет Земля получит столько дополнительного тепла, что океаны начнут выкипать. Планета станет сухой и непригодной для нынешней жизни.
После потери океанов приливная эволюция резко замедлится. Без больших масс воды Земля будет хуже рассеивать энергию приливов. Луна продолжит удаляться, но уже гораздо медленнее, а земные сутки почти перестанут расти прежними темпами. На синхронизацию Земли с Луной понадобились бы новые миллиарды лет, которых у системы может не оказаться.
Через шесть-семь миллиардов лет Солнце исчерпает водород в ядре и раздуется до красного гиганта. Учёные спорят, поглотит ли оно Землю полностью или планета избежит прямого попадания внутрь внешних слоёв звезды. Для Луны и Земли разница будет не такой большой: поверхность планеты окажется выжженной, а привычная система Земля-Луна уже не будет похожа на нынешнюю.
Затем Солнце сбросит внешние слои и оставит после себя белый карлик, плотное горячее ядро, которое будет медленно остывать миллиарды лет. На этом история приливов не закончится. Солнце тоже создаёт приливы на Земле, и сейчас их сила составляет примерно половину лунного влияния. В далёком будущем, после потери значительной части солнечной массы, расчёты станут сложнее: гравитационная обстановка изменится, а долгие временные масштабы могут усилить даже слабые эффекты.
Один из вариантов финала в том, что приливы со стороны белого карлика со временем нарушат орбиту Луны. Спутник может окончательно уйти от Земли или, наоборот, столкнуться с планетой. Точный исход пока нельзя назвать: такая динамика зависит от множества факторов и относится к временам, удалённым от нас на десятки миллиардов лет.
Пока Луна продолжает делать то, что делает уже миллиарды лет: обращается вокруг Земли, медленно уходит дальше и хранит на поверхности следы ранней истории Солнечной системы. Её финальная судьба будет решаться не только земной гравитацией, но и тем, как состарится Солнце.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:800/450;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
Мы все настолько привыкли к Луне над головой, что её легко перестать замечать. Она регулярно появляется на небе, меняет фазы, освещает ночной пейзаж и выглядит почти неизменной. Но на её поверхности до сих пор проглядывается древняя история: тёмные пятна отмечают огромные ударные бассейны, оставшиеся после столкновений, которые произошли миллиарды лет назад.
Будущее Луны связано с тем, как она появилась, как гравитационно связана с Землёй и как со временем изменится Солнце. Сейчас спутник медленно удаляется от планеты, но этот процесс не будет идти одинаково вечно. Через миллиарды лет Земля потеряет океаны, а затем вся система окажется под влиянием стареющей звезды.
По основной версии, Луна сформировалась вскоре после рождения Земли. Через несколько десятков миллионов лет после образования нашей планеты в неё по касательной врезался крупный объект размером с планету. Удар выбросил в космос огромное количество вещества. Смесь материала молодой Земли и тела, с которым она столкнулась, собралась в диск обломков, а затем из него сформировалась Луна.
Сначала спутник находился гораздо ближе к Земле, чем сейчас. Расстояние составляло около 20 000 км, тогда как современная средняя дистанция равна примерно 380 000 км. На небе молодая Луна казалась бы огромной: около десяти градусов в поперечнике, примерно как кулак на вытянутой руке.
Такое близкое положение сильно влияло на обе стороны системы. Земная гравитация растягивала Луну, потому что ближняя к планете сторона притягивалась сильнее, чем дальняя. Разница гравитационной силы по диаметру спутника превращала почти шарообразное тело в слегка вытянутую форму с двумя приливными выпуклостями, направленными примерно к Земле и от неё.
В молодости Луна ещё и быстро вращалась. Из-за инерции её приливные выпуклости немного уходили вперёд относительно прямой линии между Землёй и Луной. Земная гравитация тянула эти выпуклости назад, пытаясь снова выстроить их вдоль линии между двумя телами. Так вращение Луны постепенно замедлялось.
Часть энергии, которую Луна теряла при замедлении вращения, переходила в её орбитальное движение. Поэтому спутник начал отходить от Земли. В начале этот процесс шёл быстрее, потому что Луна была близко и приливные силы действовали сильнее. По мере удаления приливное влияние ослабевало, а скорость расхождения снижалась.
Со временем вращение Луны замедлилось настолько, что период её оборота вокруг оси совпал с периодом обращения вокруг Земли. Поэтому спутник всегда показывает нам почти одну и ту же сторону. Такое состояние называют приливной синхронизацией.
Луна действует на Землю похожим образом. Её гравитация создаёт приливы , а вращение планеты смещает приливные выпуклости вперёд. Затем Луна тянет их назад и постепенно тормозит вращение Земли. Из-за этого сутки становятся длиннее, но очень медленно: примерно на две миллисекунды за столетие. Одновременно Луна продолжает уходить от нас примерно на четыре сантиметра в год.
Если просто продлить этот процесс на далёкое будущее, можно получить красивую финальную картину. Земля тоже должна была бы синхронизироваться с Луной. Тогда одна сторона планеты всегда смотрела бы на спутник, а для наблюдателя на этой стороне Луна висела бы в одной и той же точке неба. Она не восходила бы и не заходила. Но до такого состояния система, вероятно, не успеет дойти.
Главную роль в нынешнем приливном торможении Земли играют океаны. Луна двигает огромные массы воды, вода трётся о дно и берега, энергия рассеивается, а вращение планеты постепенно замедляется. Океаны работают как главный механизм, через который приливы меняют движение Земли и Луны.
Но океаны не сохранятся навсегда. Солнце с возрастом становится ярче. В его ядре водород превращается в гелий, гелий накапливается, ядро сжимается и нагревается, а светимость звезды растёт. Примерно через миллиард лет Земля получит столько дополнительного тепла, что океаны начнут выкипать. Планета станет сухой и непригодной для нынешней жизни.
После потери океанов приливная эволюция резко замедлится. Без больших масс воды Земля будет хуже рассеивать энергию приливов. Луна продолжит удаляться, но уже гораздо медленнее, а земные сутки почти перестанут расти прежними темпами. На синхронизацию Земли с Луной понадобились бы новые миллиарды лет, которых у системы может не оказаться.
Через шесть-семь миллиардов лет Солнце исчерпает водород в ядре и раздуется до красного гиганта. Учёные спорят, поглотит ли оно Землю полностью или планета избежит прямого попадания внутрь внешних слоёв звезды. Для Луны и Земли разница будет не такой большой: поверхность планеты окажется выжженной, а привычная система Земля-Луна уже не будет похожа на нынешнюю.
Затем Солнце сбросит внешние слои и оставит после себя белый карлик, плотное горячее ядро, которое будет медленно остывать миллиарды лет. На этом история приливов не закончится. Солнце тоже создаёт приливы на Земле, и сейчас их сила составляет примерно половину лунного влияния. В далёком будущем, после потери значительной части солнечной массы, расчёты станут сложнее: гравитационная обстановка изменится, а долгие временные масштабы могут усилить даже слабые эффекты.
Один из вариантов финала в том, что приливы со стороны белого карлика со временем нарушат орбиту Луны. Спутник может окончательно уйти от Земли или, наоборот, столкнуться с планетой. Точный исход пока нельзя назвать: такая динамика зависит от множества факторов и относится к временам, удалённым от нас на десятки миллиардов лет.
Пока Луна продолжает делать то, что делает уже миллиарды лет: обращается вокруг Земли, медленно уходит дальше и хранит на поверхности следы ранней истории Солнечной системы. Её финальная судьба будет решаться не только земной гравитацией, но и тем, как состарится Солнце.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
