РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ретроградная Луна: что будет, если Луна начнёт вращаться в обратном направлении

Ни для кого не секрет, что Луна обращается по орбите в том же направлении, что и Земля вокруг своей оси. Большинство спутников планет Солнечной системы подчиняются этому правилу, но оно все же не универсально. Более 30 лун движутся ретроградно (против вращения своих планет). В их число входит и Тритон, самый крупный сателлит Нептуна.
Тэги:
Ретроградная Луна: что будет, если Луна начнёт вращаться в обратном направлении

А что произошло бы, если бы наш естественный спутник обладал ретроградным движением? Нептуну от неправильного поведения Тритона не холодно и не жарко, он ведь в 5000 раз тяжелее. Луна же всего в 81 раз легче Земли и в этом отношении абсолютно уникальна — ни один из прочих спутников не превышает 0,03% соответствующей планетарной массы. Можно предположить, что ретроградное движение Луны значительно изменило бы и ее собственную эволюцию, и эволюцию Земли.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Настоящая причина приливов

Для того чтобы наглядно представить себе последствия такой гипотезы, необходимо разобраться в причинах океанских приливов, обусловленных лунной гравитацией. Даже в хороших курсах астрономии происхождение приливов порой объясняют лишь тем, что Луна сильнее всего притягивает массы воды непосредственно под собой, в то время как на обратной стороне Земли океаны слабее воспринимают лунную гравитацию и потому не поспевают за движением планеты в целом. Так возникают две приливные волны (одна — на повернутой к Луне стороне, другая — у антиподов), бегущие по поверхности океанов вследствие осевого вращения Земли. Однако если бы срабатывал лишь этот эффект, приливы оказались бы раз в десять слабее. Много существенней, что Земля и Луна обращаются вокруг общего центра тяжести (барицентра), который находится в 1700 км под поверхностью Земли на линии, соединяющей их геометрические центры. В результате возникают силы инерции, которые вместе с лунным притяжением деформируют поверхность Мирового океана и значительно увеличивают высоту приливных волн.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Рассматривать возникновение приливных сил можно в различных системах отсчета (СО), чаще всего выбирают СО в центре Земли, неподвижно ориентированную по отношению к звездам. Нужно учитывать, что эта система не вращается, а транслируется по круговой траектории относительно барицентра, и каждый приливной горб образуется под действием и сил гравитации, и сил инерции (равномерное мнимое ускорение).
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Очень важен и другой момент. Приливная волна на подлунной стороне Земли из-за трения о земную твердь опережает Луну в ее видимом смещении по небосводу примерно на 10 градусов. Поскольку Луна обращается по орбите в направлении вращения Земли, волна прилива тянет Луну за собой и увеличивает ее скорость. Благодаря этому Луна движется по медленно раскручивающейся спиральной траектории и ежегодно отдаляется от Земли на 4 см. То же приливное трение замедляет осевое вращение Земли и увеличивает протяженность суток. Ведь если Луна увеличивает свой угловой момент, Земля должна его уменьшать, чтобы суммарный момент этой пары остался неизменным.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Планетологи полагают, что совсем юная Луна была в десять раз ближе к нашей планете, а земные сутки тогда не превышали пяти часов. В те времена гребни приливов вздымались в тысячу раз выше, чем ныне, но по мере удаления Луны постепенно опадали. За последнюю пару миллиардов лет они уменьшились всего на несколько процентов.

В обратном направлении

Но вернемся к гипотетической ретроградной Луне. Земля не смогла бы обрести ее так, как Луну реальную. Большинство астрономов считают, что наша планета обзавелась спутником после столкновения с телом величиной с Марс, когда Земле не исполнилось и сотни миллионов лет. Выброшенные в пространство расплавленные осколки сначала образовали вокруг Земли кольцо, а затем очень быстро (максимум за столетие) слились в единое тело. Космический бандит стукнул Землю в направлении ее осевого вращения, совпадающего с направлением ее обращения по околосолнечной орбите (против часовой стрелки, если смотреть со стороны северных полюсов Земли и Солнца), — именно поэтому Луна и движется в ту же сторону. Ретроградную Луну подобный удар породить не мог, скорее он разбил бы Землю на части. Однако наша планета могла пленить бродячее беспризорное космическое тело (видимо, именно так Нептун обзавелся Тритоном).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Во время равноденствия наблюдается два высоких прилива в сутки, а во время солнцестояний - один высокий и один низкий.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Допустим, что ретроградная Луна устаканилась на нынешней лунной орбите, совершая один оборот за 27,3 наших суток. Приливная волна будет по-прежнему отставать от нее на 10 градусов, так что Луне тоже придется уходить с первоначальной орбиты по спирали, но уже не от Земли, а к Земле! Угловая скорость орбитального движения ретро-Луны будет расти, а период обращения вокруг Земли- уменьшаться (в течение первых 500 млн лет он станет короче на четверо суток). Приближение Луны к Земле будет увеличивать приливные силы и тем самым все больше тормозить осевое вращение планеты. В конце концов земной волчок просто остановится, а потом начнет вращаться в противоположном направлении, теперь уже совпадающем с направлением орбитального движения сателлита.

На первый взгляд кажется, что теперь все вернулось на круги своя — спутник удаляется от планеты. Увы, катастрофы уже не избежать. Расчеты показывают, что Луна успеет подойти к Земле так близко, что ее разорвут приливные силы и она превратится в кольцо из каменных обломков, отстоящее от земной поверхности на 4500 км.

Загрузка статьи...