На сколько луна отдаляется от земли. Расстояние от земли до луны. Прилив океанов отталкивает Луну

МОСКВА, 22 июн - РИА Новости. Предположения, что Луна в будущем может покинуть орбиту спутника Земли, противоречит постулатам небесной механики, заявляют опрошенные РИА Новости российские астрономы.

Ранее многие интернет-СМИ со ссылкой на слова гендиректора "космического" ЦНИИ машиностроения Геннадия Райкунова сообщили, что в будущем Луна может покинуть Землю и стать самостоятельной планетой, двигающейся по собственной орбите вокруг Солнца. По словам Райкунова, таким образом Луна может повторить судьбу Меркурия, который, согласно одной из гипотез, в прошлом был спутником Венеры. В результате, по мнению гендиректора ЦНИИмаша, условия на Земле могут стать похожими на венерианские и будут непригодны для жизни.

"Это звучит как какой-то бред", - сказал РИА Новости Сергей Попов, научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ (ГАИШ).

По его словам, Луна действительно удаляется от Земли, но очень медленно - со скоростью около 38 миллиметров в год. "За несколько миллиардов лет период обращения Луны просто вырастет в полтора раза, и все", - сказал Попов.

"Луна не может совсем уйти. Ей негде взять энергию для того, чтобы сбежать", - отметил он.

Пятинедельные сутки

Другой сотрудник ГАИШ Владимир Сурдин сообщил, что процесс удаления Луны от Земли не будет бесконечным, в конечном счете он сменится приближением. "Утверждение "Луна может покинуть орбиту Земли и превратиться в планету" неверно", - сказал он РИА Новости.

По его словам, удаление Луны от Земли под влиянием приливов вызывает постепенное уменьшение скорости вращения нашей планеты, а скорость ухода спутника будет постепенно снижаться.

Примерно через 5 миллиардов лет радиус лунной орбиты достигнет максимального значения - 463 тысячи километров, а продолжительность земных суток составит 870 часов, то есть пять современных недель. В этот момент скорости вращения Земли вокруг оси и Луны по орбите станут равными: Земля будет смотреть на Луну одной стороной, так же, как Луна сейчас смотрит на Землю.

"Казалось бы, приливное трение (торможение собственного вращения под действием лунной гравитации) при этом должно исчезнуть. Однако солнечные приливы будут продолжать тормозить Землю. Но теперь уже Луна будет опережать вращение Земли и приливное трение начнет тормозить ее движение. В результате Луна станет приближаться к Земле, правда, очень медленно, так как сила солнечных приливов невелика", - сказал астроном.

"Такую картину рисуют нам небесно-механические расчеты, оспаривать которые сегодня никто, я думаю, не станет", - отметил Сурдин.

Потеря Луны не превратит Землю в Венеру

Даже если Луна исчезнет, это не превратит Землю в копию Венеры, заявил РИА Новости заведующий лабораторией сравнительной планетологии Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Александр Базилевский.

"На условиях на поверхности Земли уход Луны мало скажется. Не будет приливов и отливов (они в основном, лунные) и ночи будут безлунными. Переживем", - сказал собеседник агентства.

"По пути Венеры, с жутким разогревом, Земля может пойти из-за нашей глупости - если доведем ее выбросами парниковых газов до уж очень сильного разогрева. Да и то не уверен, что нам удастся так необратимо испоганить наш климат", - сообщил ученый.

По его словам, гипотеза, что Меркурий был спутником Венеры, а потом ушел с орбиты спутника и стал самостоятельной планетой, действительно выдвигалась. В частности, об этом в 1976 году, в статье, опубликованной в журнале Icarus, писали американские астрономы Томас ван Фландерн (Thomas van Flandern) и Роберт Харрингтон (Robert Harrington).

"Расчеты показали, что это возможно, что, однако, не доказывает, что так оно и было", - сказал Базилевский.

В свою очередь Сурдин отмечает, что "более поздние работы практически отвергли ее (эту гипотезу)".

Сейчас Луна удаляется от Земли. Но когда день и месяц сравняются, начнёт приближаться. Упадёт Луна на Землю или нет?

Какое будущее у системы Земля-Луна? Если экстраполировать современные данные о скорости удаления Луны, то можно сделать такой вывод. Продолжительность суток и месяца будет всё время увеличиваться. При этом сутки будут расти быстрее, чем месяц, и в отдалённом будущем они сравняются. В результате Луна будет всегда видна только с одной стороны Земли.

Система, в которой планета и спутник всё время «смотрят» друг на друга одной и той же стороной, уже есть в Солнечной системе. Это Плутон и Харон. Это самое устойчивое состояние в системе ДВУХ тел. Но Земля находится значительно ближе к Солнцу. Приливные силы со стороны Солнца также тормозят вращение Земли: амплитуда солнечных приливов всего в два с небольшим раза меньше лунных. Поэтому после того, как Земля и Луна будут вращаться синхронно, Солнце будет продолжать тормозить вращение Земли. Земля начнёт вращаться вокруг своей оси МЕДЛЕННЕЕ, чем Луна по орбите. И это означает, что Луна будет находиться НИЖЕ синхронной орбиты. Следовательно, она начнёт падать на Землю.

Закончится ли всё это грандиозной катастрофой в истории Земли?

Хороший сценарий для фильма ужасов: Луна приближается всё ближе, и остановить её невозможно. Ведь если спутник оказывается ниже синхронной орбиты, то начинается его необратимое падение. Или нет?

Спутник, находящийся ниже синхронной орбиты, «упадёт» на планету, а, находящийся выше – «улетит» от неё. Правда, здесь есть существенное уточнение. Это произойдет только при условии, что скорость вращения планеты будет оставаться постоянной. Для маленьких спутников это так. А для больших? При какой массе спутника его уже можно считать большим?

Ответ прост: если орбитальный момент импульса спутника сравним по величине с собственным моментом импульса планеты. В этом случае удаление или приближение спутника будет существенно изменять скорость вращения планеты.

Простой расчёт показывает, что в системе Земля-Луна бОльшая часть общего момента импульса приходится именно на Луну, а не на Землю. Действительно, момент импульса Земли равен:

Здесь I = 0,33 – безразмерный момент инерции Земли, M – её масса, R – экваториальный радиус, V – линейная скорость на экваторе.

Орбитальный момент Луны равен:

Здесь m – масса Луны, r – средний радиус её орбиты, v – орбитальная скорость.

Масса Луны в 80 раз меньше Земли, её орбитальный радиус в 60 раз больше радиуса Земли, а орбитальная скорость (1 км/сек) больше экваториальной скорости вращения Земли (500 м/сек) в 2 раза. Следовательно, орбитальный момент Луны примерно в четыре раза превосходит момент вращения Земли. Поэтому Луна, ни при каких условиях, упасть на Землю не сможет, даже если в отдалённом будущем она окажется на синхронной орбите.

В качестве примера предположим, что Луна находится на современной орбите, а Земля вообще не вращается вокруг своей оси. В этом случае кинетическая энергия будет передаваться от Луны к Земле. Земля постепенно начнёт вращаться, а Луна будет приближаться к ней: падать на Землю. Но не упадёт.

Насколько Луна приблизится к Земле?

Орбитальный момент импульса пропорционален радиусу орбиты и скорости. Орбитальная скорость обратно пропорциональна корню квадратному из радиуса. Поэтому орбитальный момент пропорционален корню квадратному из радиуса. Если радиус орбиты уменьшится на два процента, то момент уменьшится на один процент. И этот процент в силу сохранения передастся Земле. Учитывая, что современный период вращения Земли в одни сутки соответствует 25 процентам лунного орбитального момента, то одному проценту будет соответствовать период в 25 суток. Этот период будет короче лунного месяца, который в силу третьего закона Кеплера уменьшится только на три процента и составит примерно 28 дней. То есть Земля будет вращаться БЫСТРЕЕ, чем Луна. Следовательно, Луна НЕ сможет приблизиться к Земле даже на 2 процента, а приблизится чуть меньше.

Будущее системы Земля-Луна в общих чертах такое.

Сначала Луна будет продолжать удаляться от Земли, получая от неё момент импульса. Но момента импульса у Земли осталось не так много – 25% от орбитального момента импульса Луны. Поэтому максимум, что может получить Луна – это увеличить свой момент импульса на 25%. Радиус её орбиты при этом возрастёт в 1,5 раза (1,25 в квадрате). А лунный месяц увеличится примерно 2 раза (по Третьему закону Кеплера нужно 1,5 возвести в степень 3/2) и составит 60 дней. Соответственно, земные сутки также возрастут до 60 дней. Это МАКСИМАЛЬНОЕ расстояние, на которое Луна может удалиться от Земли.

Сколько времени понадобится Луне, чтобы отойти от Земли на это расстояние (половина радиуса её современной орбиты)?

Расстояние до луны 380 тыс. км, скорость удаления 3,8 см/год. Нетрудно подсчитать, что половину радиуса Луна пройдёт за пять миллиардов лет, если будет удаляться с постоянной скоростью. Но скорость удаления будет постепенно уменьшаться. Так что придётся накинуть ещё несколько миллиардов лет.

Что будем потом?

Солнце продолжит тормозить вращение Земли (солнечные приливы).

Но как только вращение Земли замедлится, Луна чуть-чуть приблизится и вращение снова ускорится. Солнце опять его затормозит, а Луна снова приблизится и ускорит и так далее. Земле в каком-то смысле повезло с Луной. В пору своей молодости, когда наша планета вращалась очень быстро, она передала свой импульс Луне и таким образом сохранила его. Ведь под действием лунных приливов момент импульса Земли не теряется, а только перераспределяется в системе Земля-Луна. А под действием более слабых солнечных приливов теряется. Но эти приливы могут забрать момент импульса только у Земли. Но уже давно основная часть момента импульса системы Земля-Луна сосредоточена в орбитальном движении Луны. И солнечные приливы ничего сделать с ним не могут. Земля отдала львиную долю своего вращения Луне, и там эта доля пребывает в целости и сохранности. А спустя многие миллиарды лет Луна будет постепенно возвращать вращение Земле.

"Луна не может совсем уйти. Ей негде взять энергию для того, чтобы сбежать", - отметил он.

Пятинедельные сутки

Потеря Луны не превратит Землю в Венеру

"Расчеты показали, что это возможно, что, однако, не доказывает, что так оно и было", - сказал Базилевский.

В свою очередь Сурдин отмечает, что "более поздние работы практически отвергли ее (эту гипотезу)".

Среди всех Лун Солнечной системы, спутник Земли самый уникальный. Благодаря своему близкому расположению к Земле, а также размерами, Луна придает нашей планете стабильное и устойчивое положение в своем вечном пути по орбите. То есть, надо сказать что связка Земля — Луна поддерживает свое положение в космическом пространстве в более менее равномерном вращении.

Образование Луны приходиться примерно на 4.5 млрд лет тому назад, — согласно последней информации ученых, Луна помолодела, сбросив несколько миллионов лет. Надо сказать, что история образования Луны удивительна. А сам спутник Земли крайне важен для существования жизни на планете. Впрочем также важна и Земля, для нахождения Луны на своей орбите.

Как уже не раз описывалось, миллиарды лет назад, в огромную протопланетную субстанцию врезается космический объект не менее меньших размеров. Вот тогда, из расплавленной массы – а это была Земля – и вырывает из массы планеты огромные куски вещества. Отброшенные в космос, твердые породы задерживаются притяжением Земли.

Стремясь вырваться из плена гравитации Земли, но, не имея сил этого сделать, они начинают собираться в один большой объект. И под действием сил вращения, превращаются в шар. Вот так, наша Голубая планете приобрела важную составляющая для образования и сохранения жизни.

Удивительно, насколько точно во времени прилетел космический объект. Не менее удивительно и то, что чья-то рука расставила оба космических объекта именно в том положении и тех точках, где это было необходимо для процветания жизни на Земле.

До времени удара и формирования Луны, наша планета еще не была голубой, и вращалась в 4 раза быстрее, чем сейчас. Ось Земли стояла под наклоном в 10 градусов, а земные сутки в то время были очень короткие – всего лишь 6 часов. А угол наклона сказывался на средней температуре на Земле.

В это время, Луна еще не ушла на нынешнюю орбиту, и была ближе к Земле в 12 тысяч раз. Оказывая на планету сильное влияние мощной гравитацией. Вскорости, начали образовываться океаны, — и приливное трение принялось замедлять вращение Земли. На протяжении 3 млрд. лет, длилось формирование континентов, и продолжала снижаться скорость вращения планеты -дойдя до 18 часов в сутки. Спустя еще полмиллиарда лет, земные сутки доходят до 222 часов, и прибавляя секунды в год, доходят до 24 часов.

Чем так необходима Луна для Земли.

В действительности, Луна играет очень важную роль в жизни нашей планеты. Во-первых, надо отметить силу гравитации спутника, действуя в связке Луна-Земля, наша планета находится на стабильной орбите. А также наша Голубая планета благодаря Луне получила угол наклона в 23 градуса.

Такой градус наклона можно назвать оптимальным, природа, словно специально позаботилась о комфортности проживания человека на Земле. Ведь благодаря этому углу, на планете держится довольно узкий диапазон температур. Солнечные лучи, испускаемые нашим светилом, равномерно распространяются по земному шару, что создает для жизни на Земле хорошие условия. С Луной на Земле связана и стабильность восходов и закатов, поддерживая привычные нам смены сезонов.

Сильное влияние Луна оказывает и на водные бассейны Земли. Приливы и отливы, все это проходит под бдительным оком нашего спутника. А также Луна удерживает на экваторе 4 метровый подъем уровня воды.

А что будет, если Луна уйдет от Земли. Чем грозит Земле отдаление Луны.

Утверждать что Луна вечна над Землей нельзя, и может статься так, что спутник Земли займет более дальнюю орбиту относительно нашей планеты. Или вовсе уйдет в свободное плавание по космическим просторам. Ведь как известно, Луна хоть и на малую величину, но все же удаляется от Земли.

Наблюдения за Луной специалисты ведут уже почти полвека. Еще первые американские астронавты оставили на спутнике рефлектор. Это помогло достаточно точно измерять расстояние между Луной и Землей. А на Земле за спутником наблюдала современная техника.

И специалисты смогли ответить на вопрос, на какую величину от Земли удаляется Луна. Оказалось что это около 4 сантиметров в год, — не столь уж и малая величина, учитывая, что с каждым годом отдаление все увеличивается. Однако это не постоянная величина удаления. Как известно расстояние между спутником и нашей планетой непостоянной. Отсюда и величина удаления неточна.

Периодически, во время отдаления Луны, земная ось меняет угол наклона на 2-3 градуса, в ту или иную сторону от оси. Но даже эта, небольшая величина в пару градусов откликается на Земле природными катастрофами. А если будет нарушена цепочка соединяющая Землю и Луну, то два космических объекта потеряв взпимную притягивающую их силу, просто разбегутся в просторах космоса. Выпущенные словно из пращи.

Около 100 тысяч лет назад, незначительное изменение угла оси привело к тому, что солнечные лучи стали падать иначе. Это привело к экологической катастрофе, — там, где некогда буйствовали леса, образовались выжженные Солнцем пустоши. И как предполагают ученые, могло стать причиной миграции древних жителей планеты из Африки на Север. А в Европе и Северной Америке это вовсе привело к началу ледникового периода, длительностью в тысячелетия.

И если Луна разорвет цепочку Луна – Земля, то на планете наступит время катастроф. Правда очень скоротечное. Огромные массы воды, удерживаемые Луной, тут же вырвутся на волю, и могучей, ни чем не сдерживаемой силой, двинуться вглубь планеты. Сметая и руша все на своем пути, — первые кто это испытает на себе, будут жители Нью-Йорка и Рио-де-Жанейро.

К тому же потеряв лунную защиту, Земля может попасть под гравитационное влияние другой планеты. И тогда о стабильности на Земле, говорит не приходится. У планеты будет иной наклон, к тому же изменчивый. Что приведет к сильным перепадам температур. Произойдет перераспределение и водных бассейнов, — уровень может возрасти и на сотни метров.

Однако и Земля оказывает воздействие на Луну, к примеру, вращение нашего спутника замедлилось до одного оборота в месяц. Замедляет свое вращение и Земля, на это влияют громадные силы трения океанских волн о дно. При этом происходит смещение приливной волны с точки, непосредственно обращенной к Луне.

Очень многое в жизни нашей планеты связано с Луной. Очень многое можно объяснить с точки зрения науки. Однако ответить на прелюбопытный вопрос, -кто так точно отладил небесный механизм, и расставил все космические тела строго на своих местах, на данный момент ни кто не в силах.