Луну можно воспринимать как приветливого соседа, который, тем не менее, держится особняком и не навязывается в друзья. Сосед нам вполне нравится, но если бы он переехал, то нам бы стоило переживать о том, что может произойти в его отсутствие.

Когда Земля была совсем юной (30 миллионов лет) и представляла собой сгусток расплавленной лавы, гигантское космическое тело ударилось об Землю, захватив часть её горячей мантии, и срикошетило назад в космос. Так образовалась Луна.

Миллиард лет назад Луна перестала быть геологически активной. Но это не означает, что спутник Земли не выполняет важные функции.

1. Приливы и высота океана

Возможно, наиболее очевидным признаком отсутствия Луны будут изменения в приливах. Если бы луна не влияла на наши океаны, приливы были бы в три раза мощнее. Солнце, конечно, тоже влияет на приливные изменения, но оно не обладает такой же мощной силой, как Луна. Луна также влияет на высоту океана; гравитационное притяжение Луны вызывает «вздутие» воды вокруг середины земли. Иными словами, на полюсах меньше воды, чем на экваторе. Если бы луны не было, выпуклость воды бы исчезла, направившись к более мелководным полюсам.

2. Вращение Земли

Ежедневно Луна замедляет вращение Земли на крошечное количество времени. Разделив «микросекунды в год» на 365 дней, вы получите это количество времени. Если бы у нас не было Луны, которая замедляет вращение планеты, мы бы «докрутились» до шестичасового дня. Хотя это может показаться забавным, имейте в виду, что шестичасовой день может привести к последствиям разного рода. Во-первых, усилились бы ветры и штормы. Во-вторых, это, вероятно, повлияло бы на развитие жизни на нашей планете. Имея в наличии нескольких коротких часов дневного света и темноты, кто знает, как бы развивались дальше растения и животные.

3. Земная ось

А ещё Луна влияет на земную ось, помогая нам сохранить изящный наклон в 23 градуса, благодаря которому у нас достаточно хороший климат и условия для жизни. Без Луны мы бы рисковали выровняться или завалиться на бок. При вертикальном положении (почти нулевом наклоне) мы будем видеть солнце буквально несколько минут – как Уран, с его 97-градусным наклоном – или мы могли бы получить 42 года непрерывного солнечного света, после чего 42 года темноты.

С выходом фильма «Обливион» многие задались вопросом: что будет, если земная Луна будет уничтожена? «Не знаю», - ответили себе многие. - «А что случится, когда Луна будет уничтожена?». Давайте не будем гадать, перешел цыпленок дорогу или нет, а просто попытаемся ответить на этот вопрос.

Первое, что приходит в голову ученым - каким способом Луна подвергнется разрушению? Если, например, Звезда Смерти будет все же построена и случайным образом она разобьет Луну на ошметки, они будут летать по той же орбите, а значит оказывать на Землю то же самое гравитационное влияние. Изменений будет немного. Это вам не черная дыра в Солнечной системе.

Кадр из фильма "Обливион". На заднем плане разрушенная пришельцами Луна.

Да, мы бы больше не наблюдали лунные фазы ночью, но видели сверкающее облако обломков, которые, вероятно, были бы намного ярче полной Луны, поскольку площадь поверхности, отражающей свет, была бы больше. Есть даже некоторые астрономы, которые заранее ненавидят эти новые помехи в ночном небе.

Но если бы Луну полностью украли (или продали, как это было у Хайнлайна), гравитация бы существенно изменилась. Расписание приливов и отливов можно было бы выбросить.

Океанические приливы будут случаться, но вода будет следовать за солнцем, поэтому изо дня в день вы, возможно, будете видеть большие волны повсюду. Некоторые рыбаки это оценили бы.

Поскольку приливные силы влияют и на ядро Земли, наверняка внутри возникнет некоторая суматоха. Землетрясения. Несколько суровых извержений вулканов. Что-то типа того. Но Калифорния, Япония и Крым не уйдут под воду.

Тем не менее в долгосрочной перспективе проблема усугубится. Сейчас ось вращения Земли медленно покачивается каждые 26 000 лет, как юла, поскольку ощущает гравитационный канат Солнца. Из-за колебания Полярная звезда не всегда показывает точно на север. Эксперты сходятся во мнении, что Луна является своеобразным амортизатором этого колебания, не дающим ему совсем расшататься.

Вполне возможно, что оставшись без Луны, Земля будет дико колебаться, как Марс, например. Колебание Красной планеты настолько экстремально, что на ней, возможно из-за этого, меняется климат. Если на Земле произойдет то же самое, голубая планета может стать настоящим монстром и слегка сдать свои позиции для радужного обитания.

Без Луны наклон земной оси может измениться - с нынешних 22-25 градусов до угла от нуля до 85 градусов. Ноль устранит времена года, а 85-градусный переворот положит Землю на бок. Если бы это произошло, нынешний кризис, который мы называем глобальным потеплением, был бы приятным чаепитием по сравнению с потенциальным.

К счастью, расшатывание земной оси повлияет на нас только спустя много миллионов лет.

И если мы на протяжении этого времени не умрем со скуки, нам придется молча наблюдать, как исчезновение Луны уничтожает нашу культуру и искусство, животных, музыку, поэзию, фотографию и прочее.

Рождается закономерный вопрос. Мы выживем, если инопланетные захватчики уничтожат Луну в первую очередь. Но зачем им это нужно?

Если сжать время существования нашей планеты до 24 часов, то Луна появилась бы спустя 10 минут после начала отсчета. Спутник - не просто кусок камня. Без него жизнь на Земле выглядела бы совсем иначе, а может, и вовсе никогда бы не образовалась

Прошлое
Космическая авария

Считается, что Земля сформировалась 4,56 млрд лет назад и обзавелась спутником уже 30 млн лет спустя, после того как в планету врезался объект размером с Марс. Он выбил из тогда еще полужидкой планеты гигантский кусок, который не смог преодолеть силу притяжения и остался на орбите Земли. Изначально Луна находилась на расстоянии 20 000–30 000 км от планеты - в 20 раз ближе, чем сейчас.

По-соседски

Луна не только украшает ночное небо и волнует влюбленных. Несмотря на значительное расстояние (космонавты добираются до спутника трое суток), Луна влияет на Землю сильнее, чем любое другое небесное тело. Рисунок гор и равнин, животный мир океанов и даже продолжительность суток - без Луны на нашей планете все было бы иначе.

Иллюстрации: Андрей Дорохин, Alamy / Legion-Media

На протяжении почти целых 4,5 миллиарда лет истории нашей Солнечной системы Земля находилась в одиночестве и вращалась вокруг Солнца. Наша гигантская лунная спутница крупнее и гораздо массивнее любых других лун в сравнении с теми планетами, вокруг которых они вращаются. В своей полной фазе Луна ярко светит ночью, и она в течение всей истории своего существования связана с такими феноменами как сумасшествие (или лунатизм), поведение животных (выть на Луну), сельское хозяйство (полнолуние перед осенним равноденствием) и даже с женскими менструальными циклами. Ее разрушение стало бы катастрофой, но оно также навсегда изменило бы наш мир некоторыми невероятно интересными способами.

1) При разрушении Луны ее обломки полетят в сторону Земли, однако это, возможно, не приведет к уничтожению жизни. Представьте себе оружие настолько смертоносное, что оно будет способно гравитационно освободить Луну и разорвать ее на части. Для этого потребуется кусок антиматерии величиной со средний астероид (около километра в диаметре), и тогда ее части разлетятся по всем направлениям. Если взрыв будет достаточно слабым, то осколки сформируют одну или несколько лун; а если он будет сильным, то ничего вообще не останется; а если он будет правильной силы, то он создаст кольцевую систему вокруг Земли. Со временем эти лунные фрагменты сойдут с орбиты благодаря земной атмосфере, и произойдет серия столкновений.

Однако эти столкновения не будут такими разрушительными, как в случае с астероидами или кометами, которых мы так опасаемся сегодня. Хотя куски Луны могут оказаться массивными, плотными и даже, возможно, они будут больше уничтоживших динозавров астероидов, они, тем не менее, будут иметь намного меньше энергии. Астероиды или кометы, сталкивающиеся с Землей, двигаются со скоростью 20, 50 или даже более 100 километров в секунду, тогда как лунные осколки будут двигаться со скоростью всего лишь 8 километров в секунду, и они только по касательной войдут в нашу атмосферу. Тем не менее, падающие на Землю куски Луны будут обладать разрушительной силой, однако эта сила при столкновении будет составлять всего 1% от общей энергии при столкновении со сравнимым по размеру астероидом. А если падающие куски будут достаточно небольшими, то человечество без труда переживет их воздействие.

2) Ночное небо, естественно, будет значительно более ярким. После того как Луна и все ее остатки исчезнут, второй по яркости объект на небе Земли полностью перестанет существовать. Хотя Солнце, естественно, в 400 тысяч раз ярче, чем полная Луна в перигее, она, в свою очередь, в 14 тысяч раз ярче следующего по яркости объекта на небе - Венеры. Если взять шкалу темного неба Бортла (Bortle Dark-Sky Scale), то полная Луна может привести вас с 1-го номера - наиболее чистое и естественное темное небо из всех возможных вариантов - прямо до 7-го или 8-го уровня, затмевая таким образом даже самые яркие звезды. Без Луны не будет помех для чистого, темного неба ни в один из дней года.

3) Больше не будет затмений. Говорим ли мы о солнечном затмении - частичном, полном или кольцеобразном, - или о лунных затмениях, когда этот естественный спутник Земли попадает в нашу тень, в любом случае больше никаких затмений не будет. Затмение требует наличия трех объектов и их определенного выстраивания - Солнца, планеты и луны этой планеты. Когда луна проходит между Солнцем и планетой, то тень может отбрасываться на поверхность планеты (полное затмение), луна может пересекать поверхность солнца (кольцеобразное затмение), или она может затмить только часть солнечного света (частичное затмение). Однако в том случае, если луны нет вообще, то ничего подобного и не происходит. Наш естественный спутник никогда не сможет попасть в тень Земли, если он не существует, и таким образом с затмениями будет покончено.

4) Продолжительность дня станет постоянной. Возможно, вы особенно над этим не задумывались, но Луна представляет собой для вращающейся Земли незначительную фрикционную силу, и в результате скорость ее вращения постепенно падает. Мы можем потерять здесь или там лишь секунду в течение многих веков, но они со временем накапливаются. В нашем современном 24-часовом дне было всего 22 часа во времена динозавров и всего 10 часов несколько миллиардов лет назад. А через четыре миллиона лет мы не будем добавлять больше дни в нашем календаре, поскольку скорость вращения замедлится, а длина дня продолжит увеличиваться. Однако без Луны все это прекратится. Мы будем иметь 24-часовой день каждый день до тех пор, пока на солнце не закончится энергия, и оно не погаснет.

5) Наши приливы и отливы будут незначительными. Приливы и отливы представляют собой интересные, значительные отличия для тех из нас, кто живет недалеко от побережья, особенно в бухте, узком заливе, проливе или в других местах, где скапливается вода. Приливы и отливы на Земле происходят, в основном, из-за влияния Луны, тогда как Солнце оказывает лишь незначительное воздействие на те приливы и отливы, которые мы видим сегодня. Во время полнолуния и новолуния, когда выстраиваются по определенной линии Солнце, Земля и Луна, у нас происходит наибольший, сизигийный прилив - это время самого большого из числа возможных отличий между уровнем прилива и отлива. Когда они находятся по отношению друг к другу под прямым углом во время четверти Луны, мы имеем самый низкий уровень воды - и это момент наименьших изменений. Сизигийный прилив в два раза больше по сравнению с самым низким уровнем, однако без Луны приливы и отливы будут весьма незначительными, и по величине они будут составлять всего лишь четверть от нынешнего максимального уровня.

6) Наш осевой наклон будет нестабильным. Это неприятная вещь. Земля вращается вокруг своей оси с наклоном 23,4 градуса по отношению к нашей орбитальной плоскости вращения вокруг Солнца (это явление называется наклоном или obliquity). Вы можете подумать, что к Луне это не имеет особого отношения, однако в течение десятков тысяч лет этот наклон изменяется - с 22,1 градуса до 24,5 градусов. Луна представляет собой стабилизирующую силу, тогда как миры без больших лун - как, например, Марс - со временем сталкиваются с изменением наклона в десятки раз большим. На Земле, если не будет Луны, наше отклонение, согласно существующим оценкам, временами будет превышать 45 градусов, и это сделает из нас мир, которые будет вращаться на наших боках. На полюсах всегда будет холодно, а на экваторе не обязательно будет тепло. Без Луны, стабилизирующей наше положение, ледниковый период будет распространяться по различным частям нашего мира каждые несколько тысяч лет.

И, наконец:

7) Мы больше не будем иметь удобную стартовую площадку для полета к остальным частям вселенной. Насколько можно судить, человечество является единственным видом, который по собственной воле вступил на поверхность других миров. Частично сделанное в период с 1969 года по 1972 годом можно объяснить тем, что Луна находится так близко к Земле. Расстояние составляет всего 380 тысяч километров, и ракета может преодолеть этот путь примерно за три дня, а полет до Луны и обратно со скоростью света займет всего 2,5 секунды. Что касается следующих ближайших объектов - Марса и Венеры, - по полет до них будет продолжаться несколько месяцев, полет туда и обратно - больше года, а коммуникационный сигнал будет проходить это расстояние в течение большого количества минут.

Полет на Луну - это наиболее легкое «тренировочное путешествие», о котором мы могли бы попросить Вселенную, если бы наша цель состояла в исследовании остальной части Солнечной системы. Возможно, когда-нибудь мы вновь ей воспользуемся, а также всем тем, что она дает Земле - и это не такое далекое время.

Этан Зигель - астрофизик и писатель,

он также является основателем и основным автором блога Starts With a Bang.

Представим себе на минуту, что у Земли не было бы ее естественного спутника. Что бы изменилось? Прежде всего, это, разумеется, отразилось бы на красоте наших земных пейзажей: исчезли бы прозрачные лунные вечера, серебристые дорожки на воде... Но это лишь чисто внешняя сторона. Не стало бы лунных приливов и отливов, а следовательно, изменились бы условия мореплавания. Правда, сохранились бы солнечные приливы, но они из-за огромного расстояния до Солнца намного слабее лунных.

С другой стороны, отсутствие лунных ночей значительно облегчило бы многие астрономические наблюдения. Можно предположить, что в этих условиях ученые, в частности, открывали бы больше комет и малых планет Солнечной системы.

Очень возможно, что исчезновение Луны оказало бы определенное влияние и на ход некоторых геофизических процессов.

Но есть еще одна сторона дела, может быть, не столь очевидная. Стоит напомнить, что шарообразность Земли была доказана формой земной тени на Луне во время лунных затмений.

Что при телескопических наблюдениях Луны Галилей обнаружил на ее поверхности горы и тем самым пробил первую реальную брешь в извечных представлениях о непроходимой границе между земным и небесным.

Что Ньютон в результате изучения движения Луны вокруг Земли окончательно сформулировал закон всемирного тяготения.

Что наблюдение движения Луны вокруг Земли послужило одним из первых толчков, которые привели к идее создания искусственных спутников нашей планеты...

Стоит также отметить, что с исчезновением Луны прекратились бы солнечные затмения.

Однако роль Луны отнюдь не ограничивается ее влиянием на развитие научной теории. В последнее время Луна, как ближайшее к нам небесное тело, все чаще становится своеобразным полигоном, с помощью которого отрабатываются и выверяются многие сложные операции, связанные с изучением и освоением космоса.

Так, Луна была первым космическим «радиозеркалом», с помощью которого отрабатывались методы астрономической радиолокации. Опыты с отражением радиоволн от лунной поверхности помогли разработать аппаратуру, способную лоцировать Солнце и многие планеты Солнечной системы.

Очень важную роль играет Луна и в развитии космических полетов. Речь идет не только о возможности создания в будущем на лунной поверхности космической станции, но и о том, что в районе Луны отрабатываются многие операции движения космических аппаратов, которые имеют весьма существенное значение при полетах к другим планетам.

Таким образом, наше ночное светило отнюдь не только «декоративное украшение» на земном небосводе. Его отсутствие могло бы в известной степени затруднить развитие науки и освоение человеком космического пространства.

В отсутствие Луны значительно ослабится явление, получившее название прецессии. Как известно, наша Земля благодаря суточному вращению имеет несколько сплюснутую форму — ее полярный радиус приблизительно на 21 км короче экваториального. Таким образом, вследствие вращения вещество Земли перераспределено — некоторая его часть как бы смещена от полюсов к экватору, образуя своеобразный экваториальный выступ. Действие лунного притяжения на этот выступ (а также притяжения Солнца и планет) приводит к тому, что ось вращения нашей планеты приблизительно за 26 тысяч лет описывает в пространстве конус, прецессирует. Угол при вершине конуса составляет около 47 градусов. Поэтому нынешняя Полярная звезда не всегда была полярной и не всегда ею останется. Например, через 13 тысячелетий путь на север нашим потомкам будет указывать яркая звезда Вега из созвездия Лиры.

Хотя масса Луны и невелика в сравнении с массами планет и Солнца, не следует забывать, что Луна расположена ближе всего от Земли. А ведь сила тяготения очень быстро ослабевает с расстоянием — пропорционально его квадрату. Если бы Луны не было, прецессия хотя и сохранилась бы, но угол при вершине конуса, который описывает земная ось, стал бы намного меньше.

Вызывая прецессию, Луна, благодаря некоторым особенностям своего движения, вносит в нее и некоторые периодические отклонения, получившие название нутации и обладающие 19-летним периодом. С исчезновением Луны полностью исчезла бы и нутация.