Луна постепенно увеличивает продолжительность дня Земле: почему это происходит

Ученые выяснили, что Луна постепенно удаляется от Земли и смогли с высокой точностью измерить, насколько быстро происходит этот процесс. Оказалось, что Луна отдаляется от нашей планеты со скоростью в 3,8 см каждый год. И при этом дни на Земле становятся немного длиннее, пишет BBC.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам Дэвида Уолтема из Лондонского университета, причина кроется в приливах, ведь приливное сопротивление Земли замедляет ее вращение, и Луна получает эту энергию. Когда Земля вращается, гравитация Луны, вращающейся вокруг нее, воздействует на наши океаны, и таким образом создаются приливы и отливы. Эти приливы на представляют собой "выпуклость" воды, которая имеет эллиптическую форму и выдвигается как в направлении Луны, так и в направлении от нее. Но Земля вращается вокруг своей оси намного быстрее, чем Луна вращается вокруг нашей планеты, а это означает, что выпуклость движется немного впереди, чем Луна по своей орбите, которая пытается оттянуть ее назад. Это медленно замедляет вращение Земли, в то время как Луна набирает энергию, что заставляет ее перемещаться на более высокую орбиту.

Постепенное торможение вращения нашей планеты означает, что продолжительность среднего земного дня увеличивается примерно на 1,09 миллисекунды за 100 лет начиная с конца 1600-х годов, как показывает недавнее исследование. Еще одно исследование говорит о том, что этот показатель выше составляет 1,78 миллисекунды за столетие. Хотя это кажется крошечным изменением, но на протяжении 4,5 млрд лет истории планеты это привело к более глубоким изменениям.

Сейчас ученые считают, что Луна появилась примерно через 50 млн лет после рождения Солнечной системы в результате столкновения Земли с объектом размером с Марс. В результате отколовшийся кусок планеты превратился в Луну, но в далеком прошлом наш спутник находился намного ближе к планете, чем сейчас.

Сейчас Луна находится на расстоянии 384 400 км от Земли. Но недавнее исследование предполагает, что примерно 3,2 млрд лет назад Луна находилась всего в 270 000 км от Земли.

"Более быстрое вращение Земли сократило продолжительность дня, так что в течение 24 часов было два восхода и два заката Солнца, а не по одному, как сегодня", — говорит Том Эйленфельд из Йенского университета в Германии.

Исследования ученых также показывают, что скорость отдаления Луны от Земли не всегда была постоянной, она то увеличивалась, то уменьшалась. Предполагается, что примерно 550-625 млн лет назад Луна могла отдалятся на целых 7 см в год. Ученые считают, что на протяжении большей части своей истории Луна удалялась гораздо медленнее от Земли, чем сейчас.

По словам Уолтема, сейчас скорость отдаления Луны очень высокая и нашему спутнику нужно было удаляться с ее нынешней скоростью всего 1,5 млрд лет, чтобы достичь своего нынешнего положения.

"Сейчас приливное сопротивление в три раза больше, чем мы могли бы ожидать. Причина этого может быть связана с размером Атлантического океана. Нынешняя конфигурация континентов означает, что бассейн северной части Атлантического океана имеет точно правильные пропорции для создания эффекта резонанса, поэтому вода, содержащаяся в нем, плещется туда-сюда со скоростью, близкой к скорости приливов. Это означает, что приливы больше, чем они были бы в противном случае. Если бы Северная Атлантика была немного шире или уже, этого бы не произошло. Моделирование показывает, что несколько миллионов лет назад, сила приливов была меньше, потому что континенты находились в другом положении", — говорит Уолтем.

Моделирования предсказывают, что новый приливный резонанс появится через 150 млн лет, а затем исчезнет примерно через 250 млн лет, когда сформируется новый "суперконтинент". Если Луна удаляется от Земли, то может ли он вообще в будущем перестать быть нашим спутником? Ученые считают, что даже с такой высокой скоростью отдаления от планеты Луна никуда не денется.

Но в ближайшем будущем люди сами могут повлиять на увеличение продолжительности суток на Земле за счет уменьшения количества воды, запертой в ледниках и ледяных шапках. Это произойдет из-за таяния ледников в связи с изменением климата, считают ученые.

По словам Уолтема, лед в основном подавляет приливы и примерно 600-900 млн лет назад, когда наша планета вступила в особенно холодный период своей истории период, произошло резкое замедление скорости отдаления Луны. Но влияние климатических изменений предсказать очень сложно, потому как вместе с уменьшением количества льда появятся большие части суши.

В любом случае жизнь человека слишком коротка, чтобы заметить изменение продолжительности дня на какие-то миллисекунды, говорят ученые.

Фокус уже писал о том, что в NASA обнародовали дату, когда астронавты впервые за 50 лет вновь полетят к Луне. Это произойдет в рамках миссии Artemis 2 и пока что люди не высадятся на поверхность спутника, а лишь облетят его на космическом корабле.