Почему луна с каждым годом удаляется от земли и что от этого ожидать
Москва, 17.06.2021, 13:05:39, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Анна Федорова.
Луна — естественный спутник Земли — вызывает повышенный интерес у ученых. Несколько десятилетий назад на ней установили датчики, которые ежедневно измеряют расстояние до нашей планеты. Анализ собранной информации позволил ученым сделать неожиданные выводы.
Ежегодно Луна удаляется от нашей планеты на 38-40 миллиметров. В космических масштабах это кажется незначительным расстоянием, но, если представить движение естественного спутника в разрезе пары миллиардов лет, то становится понятно, что «взаимоотношения» Луны и Земли раньше были другими. Например, в прошлом приливы были не такие «слабые», как сегодня, — до метра в высоту. Когда Луна была гораздо ближе к нашей планете, то приливы представляли собой километровые волны, которые дважды в сутки выносили на сушу не только тонны воды, но и огромное количество морских жителей.
Чем объясняется удаление Луны
Обнаруженные странности в «поведении» Луны объясняются приливным эволюционированием орбит. На стороне нашей планеты, обращенной к естественному спутнику, формируется приливная волна, «под которой» вращается Земля, совершая полный оборот за 24 часа. Из-за вращения нашей планеты с большей угловой скоростью в сравнении с Луной происходит смещение приливной волны по направлению вращения Земли.
Из-за этого происходит смещение массы океанских вод вперед с условной линии, которая соединяет центры лунной и земной массы, на угол, равный двум градусам. В результате на естественный спутник начинает действовать момент силы, который приводит к ускорению его обращения по орбите вокруг нашей планеты. И в этот момент срабатывает закон Ньютона о равенстве действия и противодействия — Луна создает приложенный к планете момент силы, из-за которого происходит замедление вращения нашей планеты. При увеличении орбитального момента импульса естественный спутник переходит на более высокую орбиту (удаляется), а его скорость (в соответствии с 3-м законом Кеплера) замедляется.
К чему приведет дальнейшее удаление Луны
Ученые выяснили, что от расстояния между Землей и Луной зависит продолжительность дня на нашей планете. Если полтора миллиарда лет назад сутки у нас длились всего 18 часов, то сейчас уже они «растянулись» до 24 часов. Тогда естественный спутник находился на расстоянии 340000 километров от нашей планеты, что на 44000 километров меньше, чем в настоящее время. При отдалении Луны происходит замедление вращения нашей планеты вокруг своей оси. В дальнейшем дни на Земле будут становиться длиннее. Ученые также сделали астрохронологию и пришли к выводу, что изменение расстояния между Луной и Землей повлияло и на климат.
Когда Луна перестанет отдаляться от Земли?
Отдаление естественного спутника будет продолжаться до того момента, пока период вращения нашей планеты не станет равным периоду обращения Луны вокруг нашей планеты. Когда это случиться, то естественный спутник навсегда зафиксируется в одной точке относительно земной поверхности. Очевидно, на самой Луне эта остановка уже произошла — тяготение нашей планеты создавало в твердом теле Луны приливные волны, замедлившие ее вращение до полной синхронизации с периодом обращения вокруг нашей планеты. Именно по этой причине естественный спутник всегда повернут к нам одной стороной.
Источник
Может ли Луна улететь от Земли?
Когда люди узнают о том, что Луна медленно отдаляется от Земли (примерно на 4 сантиметра в год) у них часто возникает резонный вопрос: может ли Луна через достаточно большое количество времени полностью оторваться от Земли и перестать быть спутником нашей планеты? Давайте разбираться.
В астродинамике есть такое понятие, как вторая космическая скорость или как еще говорят скорость убегания. Это минимальная скорость, которую нужно достичь, чтобы без дополнительного ускорения улететь с небесного тела. Вторая космическая скорость зависит от массы небесного тела и расстояния до его центра. Так к примеру на поверхности Земли вторая космическая скорость равна 11.2 км/с.
Чтобы понять может ли Луна улететь от Земли нужно рассчитать вторую космическую скорость для орбиты Луны и сравнить ее с реальной скоростью Луны. Опуская расчеты сразу скажу, что скорость убегания для орбиты Луны равна примерно 1.44 км/с, при этом орбитальная скорость Луны равна 1.02 км/с. То-есть Луна с ее текущей скоростью не имеет шансов преодолеть гравитацию Земли и улететь в открытый космос.
Почему Луна отдаляется?
Причина кроется в приливном притяжении Луны. Как известно со времен Ньютона сила притяжения между двумя телами обратно пропорциональна квадрату расстояний между ними. Поэтому сила притяжения Луны действующая на Землю различается в разных частях Земли: больше всего на обращенной к Луне стороне Земли и меньше всего — на противоположной стороне.
На практике это лучше всего проявляется в виде приливов и отливов. Однако поверхность Земли также немного деформируется под влиянием приливных сил Луны. Обращенная к Луне часть Земли немножко вытягивается в сторону Луны (буквально на несколько миллиметров). Эта немного вытянувшаяся в сторону Луны часть Земли в свою очередь действует своей гравитацией на Луну и немного ускоряет ее что и заставляет Луну медленно отдаляться от Земли.
Что будет с Луной дальше?
По мере отдаления Луны от Земли влияние приливных сил Луны на Землю будет становиться все меньше. Как следствие со временем Луна будет отдаляться от Земли каждый год на все меньшее и меньшее расстояние пока наконец примерно через 50 миллиардов лет орбита Луны наконец не стабилизируется и она не прекратит отдаляться от Земли.
Когда это произойдет Луна будет делать полный оборот вокруг Земли за 47 дней (сейчас это занимает 27 дней), а Луна и Земля окажутся в приливном захвате друг друга. На практике это будет означать, что Луна будет всегда находиться над одной и той же стороной Земли.
Впрочем наше Солнце должно превратиться в красного гиганта примерно через 5 миллиардов лет, поэтому скорее всего и Луна, и Земля будут уничтожены Солнцем задолго до того, как орбита Луны вокруг Земли стабилизируется.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Почему Луна с каждым годом удаляется от Земли
Единственным спутником Земли является Луна , расстояние до которой составляет около 384.467 км, то есть примерно 30 диаметров нашей планеты. С древних времен люди наблюдали за ней и пытались описать и объяснить движение нашего спутника. Сейчас, благодаря современной науке, ученые смогли сделать точные расчеты, погрешность которых может быть не более нескольких сантиметров.
Рассчитать движение Луны очень сложно, так как нужно учитывать и сплюснутость нашей планеты и влияние на нее Солнца. Ее орбита похожа на медленно раскручивающуюся спираль, и с каждым годом Луна удаляется от Земли.
Происхождение Луны
Мы не можем точно знать, что именно произошло около 4,6 млрд. лет назад, когда, по мнению ученых, появилась Луна. Есть множество гипотез , объясняющих, как возник наш постоянный спутник.
Пока ученые не определились, на какой именно остановиться, но основной считается теория Гигантского столкновения, согласно которой Земля столкнулась с небесным телом, которое назвали Тейей . Удар был под углом, почти по касательной, из-за чего часть этой планеты и часть земной мантии попали на околоземную орбиту, из них и получилась прото-Луна. У этой теории тоже есть недостатки, но считается, что она ближе остальных к истине.
Специалисты до сих пор ломают голову над тем, что произошло миллиарды лет назад. В 2008 году американские ученые пытались восстановить картину прошлого и предположили, около 4 млрд. лет назад произошло столкновение Земли с небесным телом, размером с Марс.
До этого события световой день на нашей планете был не больше 4 часов, а сама она вращалась в противоположную сторону. После столкновения появилась Луна, на Земле зародилась жизнь, вращение нашей планеты, замедлилось, уменьшился угол наклона ее оси, день стал длиннее.
В 2020 году появились сообщения : команда исследователей, в которую входили ученые из разных стран, при помощи компьютерного моделирования смогли установить, что около 4,5 млрд. лет назад наша планета была по форме похожа на картофелину, а не на шар. Когда произошло столкновение с крупным небесным телом, появилась Луна. Она тогда была очень близка к нашей планете и очень сильно на нее влияла.
Ученые утверждают, что в те времена она была в 30 раз ближе к Земле. Из-за этого Земля «проснулась», активизировались вулканы, стал формироваться ландшафт. Около 4,5 млрд. лет назад это расстояние между планетой и ее спутником было всего в 12,5 тыс. км, сутки были короткими, всего 2,5 часа.
Луна удаляется от Земли
Если раньше Луна была к нам так близка, сейчас это расстояние выросло в разы. А все потому, что наш спутник со скоростью около 38 мм в год уже давно начал удаляться от Земли. Так как с момента ее появления прошли миллиарды лет, расстояние значительно увеличилось.
Это происходит из-за приливного ускорения , которое начало действовать сразу после того, как на Земле появились океаны. Из-за массы Луны, находящейся рядом с нами, образуется приливная волна, и, как следствие, немного замедляется вращение планеты. Действует закон сохранения импульса и сохранения энергии, из-за того, вращение Земли немного уменьшается, момент импульса спутника увеличивается, Луна перебирается на другую, более высокую орбиту.
Что же нас ждет дальше? Ученый из Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владимир Сурдин объяснял, что скорость ухода Луны со временем начнет уменьшаться. Через 5 млрд. лет радиус орбиты спутника станет максимальным – 463 тыс. км (сейчас он около 385 тыс. км), тогда сутки будут длиться 870 часов, т.е. примерно 5 недель.
В это время скорость вращения планеты вокруг оси и Луны по своей орбите могут сравняться. И, несмотря на то, что приливного трения уже не будет, солнечные приливы продолжат влиять на Землю, тормозить ее. После этого Луна очень медленно начнет приближаться к планете. Гипотезу о том, что Луна может удалиться от Земли, ученые не поддерживают, т.к. она противоречит основам небесной механики.
Источник
Когда Луна улетит от Земли?
Не все знают, что наш естественный спутник отдаляется от Земли. И придёт время, когда Луна станет лишь маленькой точкой на ночном небе. Но когда же это произойдёт?!
Луна удаляется от Земли на 3.8 см/год . Почему это происходит? Злая воля пришельцев, заговор «жидорептилоидов» или кара Бога? Нет, всё имеет научное объяснение…
Всё дело в разнице энергии вращения двух небесных тел:
Цифра 3.8 см кажется смешной и несущественной. Однако представьте, что этот процесс происходит на протяжении последних 4.5 млрд. лет – с момента зарождения океанов на Земле. В начале правремён расстояние от Земли до Селены составляло 60 000 км, а сейчас – 384 000. Разница шестикратная! Если бы вы с помощью машины времени переместились на 4.2 млрд. лет назад, Луна на небе была бы в 6 раз больше!
А ещё через 4.5 млрд. лет расстояние между двумя небесными телами составит 463 000 км, и Луна улетит от нас навсегда.
Впрочем, это только гипотеза. На счёт дальнейшей судьбы Селены у науки нет однозначной позиции.
Одни учёные считают, что Луна перестанет быть спутником Земли и навеки улетит от своего «сюзерена», став самостоятельной планетой как. Меркурий.
Согласно одной из гипотез, Меркурий некогда был спутником Венеры, но в своё время вырвался из жарких венерианских объятий.
По мнению одних учёных мужей, последствия «побега» Селены могут стать катастрофичными. Из-за изменения орбиты земной климат ждут катастрофические пертурбации.
Другие учёные настроены более оптимистично. Согласно их расчетам, достигнув максимального отдаления от Земли, Луна не только перестанет удаляться, но и начнёт вновь приближаться к нашей планете!
Однако и в этом случае Земле не миновать последствий. Практически исчезнут отливы/приливы, а земные сутки увеличатся до 870 часов – это более 5 сегодняшних недель!
В любом случае нам, простым смертным, переживать не стоит. Подобные вселенские процессы занимают даже не тысячи и миллионы, а миллиарды лет!
К тому времени, когда, Селена на ночном небе уменьшится до размера булавочной головки, Солнце почти потухнет, а жизнь на Земле, вероятно, прекратит существование.
Источник
Почему Луна отдаляется от Земли?
Думаю каждый, кто немного интересовался космосом знает, что Луна медленно отдаляется от Земли. Иногда нас спрашивают:
Почему Луна отдаляется? Значит ли это, что в будущем Луна улетит от Земли?
В этой статье мы ответим на эти вопросы.
Согласно современным научным представлениям Луна сформировалась когда протопланета размером примерно с Марс столкнулась с Землёй примерно 4.5 миллиардов лет назад. В результате столкновения в космос было выброшено вещество, из которого сформировалась Луна.
Моделирование столкновения Земли с протопланетой, приведшее к формированию Луны
Исследования показывают, что во время своего формирования Луна была гораздо ближе к Земле — на расстоянии всего около 22500 километров. Для сравнения сейчас расстояние до Луны составляет 384 000 километров. Луна продолжает удаляться от Земли со скоростью примерно 3.78 сантиметра в год.
Чем обусловлено отдаление Луны от Земли?
Причиной, по которой Луна отдаляется от Земли является приливное ускорение . Земля своим притяжением удерживает Луну на орбите. При этом Луна также обладает заметной массой и её гравитационное притяжение также действует на Землю. Притяжение Луны проявляется в виде приливов и отливов.
Вращение Земли вокруг собственной оси приводит к тому, что приливная волна или как еще говорят приливный горб (tidal bulge) немного обгоняет Луну.
Благодаря тому, что приливный горб находится чуть впереди Луны он немного изменяет направление вектора притяжения Земли действующего на Луну и Луна чуть-чуть ускоряется. За счёт этого небольшого ускорения Луна и переходит на немного более высокую орбиту.
Источник