Часто можно слышать о том, что обитаемостью Земля обязана своему спутнику, гравитация которого удерживает ось нашего вращения, а та, в свою очередь, обеспечивает стабильность земного климата. Поэтому если Земля потеряет Луну, то все пойдет вразнос и жизнь на планете исчезнет. Но так ли это на самом деле? Астроном Джек Лиссауэр считает, что нет.
Наверное, вы помните, что самым гениальным злодейским планом главного героя мультфильма "Гадкий Я" ("Despicable Me") было похищение естественного спутника нашей планеты, то есть Луны. И после того, как ему удалось сделать это, на Земле наступил полный конец света — климат испортился, горы сдвинулись, одним словом, все пошло наперекосяк. Наверное именно поэтому Грю решил срочно вернуть Луну на место — до злодея дошло, что это небесное тело висит у нас над головами не только в качестве украшения ночного неба.
Однако все это, как мы понимаем, — исключительно фантазии авторов мультфильма. Но вот имеют ли они под собой реальные основания? Конечно же, вряд ли в ближайшую тысячу лет кто-нибудь из земных обитателей сможет повторить подобное похищение Луны в реальности, однако наш спутник может покинуть Землю и каким-нибудь другим способом — например, сойти со своей орбиты после удара крупного небесного тела. И что тогда станет с нашей планетой, а также теми, кто на ней обитает?
Согласно расчетам ученых, ничего хорошего после "отбытия" Луны в далекие края ожидать не приходится — без гравитационного воздействия спутника ось вращения Земли смещалась бы не в диапазоне 22,0-24,6° (что наблюдается сейчас и вообще на протяжении всей истории нашей планеты), а колебалась бы — от 0 до 85°. Получается, что наша планета время от времени просто заваливалась бы на бок! Ну а если это случится, то, сами понимаете, полярная ночь и полярный день стали бы нормой не только для полюсов, но и для вообще всех регионов Земли, что несомненно повлияло бы на климат. В итоге при отклонении оси к 0° северные регионы были бы необитаемы из-за холода, а экватор — вечно перегрет и, соответственно, тоже безжизненен.
Однако насколько картина, нарисованная такой моделью, близка к тому, что может случится в реальности, если Луна покинет окрестности Земли? Задавшись этим вопросом, астроном Джек Лиссауэр из Исследовательского центра НАСА в Эймсе (США), который, кстати, в свое время открыл первые два спутника планеты Уран, решил построить собственную модель этой гипотетической катастрофы. Причем время существования Земли без своего спутника в этой модели было определено в 4 млрд лет — то есть столько, сколько существует жизнь на нашей планете. И что вы думаете, никаких катастрофических сценариев в этой модели вообще ни разу не возникло — за все четыре миллиарда лет наклон земной оси не превысил 40 градусов и не упал ниже 10 градусов.
"Если бы Земля не имела Луны, наклон ее оси вращения — и тем самым климат — варьировался бы гораздо сильнее, чем сейчас, это верно. Но ничего настолько плохого, что демонстрировали нам предшествующие модели, не случилось бы. Даже если брать такой небольшой по геологическим меркам период, как время, необходимое для развития сложной жизни, то даже за этот промежуток изменения могли быть, скажем, градусов десять в обе стороны, но не больше. А это не привело бы к резким климатическим изменениям, которые могли бы угрожать существованию примитивных живых организмов", — комментирует результаты исследования доктор Джек Лиссауэр.
Кстати, отмечает ученый, если бы у лишенной спутника Земли было бы еще в придачу и ретроградное вращение (то есть Солнце вставало бы для землян на западе), которое должно иногда встречаться среди скалистых экзопланет других систем, колебания оси наклона были бы еще меньше. Это объясняется тем, что в этом случае кручение планеты вокруг своей оси шло бы в направлении, противоположном тому, по которому она путешествует вокруг звезды. Таким образом, говорит доктор Лиссауер, экзопланеты земного типа, которые лишены естественных спутников, не следует сразу автоматически записывать в безжизненные — особенно, если они имеют ретроградное вращение.
Впрочем, добавляет ученый, долговременные колебания климата, связанные с более сильными колебаниями земной оси при отсутствии Луны, действительно имели бы место, но их никак нельзя называть катастрофическими. В конце концов, нельзя забывать о том, что даже сильный наклон оси (приводящий к "расползанию" полярной ночи и дня) одновременно с охлаждающим эффектом из-за роста альбедо (отражающей способности поверхности) в неосвещенном полушарии, которое бы обеспечивало образование большого количества льда во время полярной ночи, увеличивал бы эффективность поглощения планетой солнечного света. А это должно давать нагревающий эффект — по крайней мере, так говорят многие модели.
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.
Те, кто уже успел посмотреть фильм "Обливион" могли задуматься над вопросом, что в действительности произошло бы с Землей, если бы Луна вдруг перестала существовать. По сюжету фильма инопланетяне уничтожают Луну, после чего на планете начинается хаос. Действительно ли, уничтожение Луны, немедленно повергло бы планету в хаос? Что было бы с планетой, если бы у нас не было Луны? Какое влияние наш природный спутник оказывает на Землю?
Земля является уникальной скалистой планетой земной группы, поскольку имеет на своей орбите относительно большой спутник. Луна занимает пятое место по диаметру среди других спутников Солнечной системы. Диаметр Луны составляет 27% от диаметра нашей планеты, а масса - 1/80 от массы планеты. Очевидно, Луна привносит свою роль в эволюцию жизни на Земле, однако насколько она в действительности необходима не совсем понятно. Приливы и отливы, создаваемые Луной, могли обеспечить начальный толчок к переходу жизни из воды на сушу. Многие существа, такие как морские черепахи, используют полную Луну как сигнал к началу гнездования. Однако, несмотря на все это, жизнь достаточно устойчива, чтобы найти этому альтернативы.
Вопреки сюжету фильма "Обливион", потеря Луны не погрузила бы Землю в хаос немедленно, хотя в долгосрочной перспективе изменения могли бы стать катастрофическими.
Луна влияет на приливы и отливы на Земле. С потерей Луны, Солнце стало бы единственным фактором в формировании приливов, что значительно ослабило бы их. Но самое большое влияние Луны заключается в стабилизации оси вращения Земли в течение длительных промежутков времени. Наклон оси Земли напрямую сказывается на сезонах года. В течение 41000 лет наклон оси Земли варьируется от 22,1 до 24,5 градусов. В настоящее время это значение составляет 23,4 градуса и продолжает уменьшаться. Если бы у нас не было Луны, отклонения оси были бы значительно шире и менее предсказуемы. Например, ось вращения Марса варьируется в промежутке от 13 до 40 градусов в течение последних 10-20 миллионов лет. Эта долгосрочная стабильность и является главным преимуществом в наличии большого спутника на орбите планеты.
10 571
Мы так привыкли к Луне, что даже не задумываемся о том, насколько сильно наша жизнь зависит от этого верного спутника Земли. Представим, что Луна вдруг исчезла. Вдруг произошел какой-то космический коллапс, или ее взорвали инопланетяне, просто потому что они это могут (и видимо не сильно отличаются от человечества). Что будет с нашей планетой без Луны? Ничего хорошего, а именно: Конечно, основную задачу “защищать” Землю от астероидов берут на себя 2 гиганта – Сатурн и Юпитер. Но и Луна принимает на себя удары от многих астероидов, защищая тем самым частично от небесной бомбардировки нашу планету. Без Луны, на Землю падало бы больше небесных булыжников. Благодаря лунной гравитации на нашей планете есть приливы и отливы. И хотя у нас еще есть Солнце, приливные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. С исчезновением Луны, исчезли бы и приливы/отливы. Это имело бы разрушительный эффект для морской жизни, и в конечном счете привело бы к массовому исчезновению разновидностей.1. Угроза астероидов
2. Приливы бы полностью остановились
3. У Земли может случиться “нервный срыв”
Из-за потери лунной гравитации, к которой Земля привыкала за последние 4.5 миллиардов лет, ядро планеты могло бы чувствовать некоторую неловкую перемену. В связи с этим может произойти много очень, очень плохих вещей, таких как
Задумывались ли вы, что бы было, если бы не было Луны? Современный человек редко обращает внимание на диск ночного светила в небе, разве что он ищет источник чудесного серебряного света, любуясь ночным пейзажем. Однако, будучи всего лишь в 81 раз меньше Земли, Луна оказывает сильнейшее влияние на нашу планету, на ее движение в космическом пространстве, ее климат и биосферу. В повседневной жизни человечества, в развитии науки, религии и искусства наличие спутника у Земли сыграло огромную роль.
Луна и планета Земля
Луна уменьшает скорость вращения Земли вокруг оси. За сотню лет вращение замедляется на тысячные доли секунды, но за все время существования Земли продолжительность суток увеличилась очень значительно. Если бы продолжительность дня осталась, как в первоначальную эпоху существования планеты, равной 8 или 9 часам, это требовало бы совершенно другого ритма жизни, к которому было бы тяжело приспособиться крупным животным. Впрочем, маленьким зверюшкам тоже было бы нелегко. При такой скорости вращения на Земле постоянно дули бы ураганные ветры.
Притяжению Луны обязано своим существованием такое явление, как прецессия земной оси. Оно состоит в том, что ось вращения нашей планеты колеблется из стороны в сторону, описывая конус в пространстве за 26 тысяч лет. Точки, на которые в данный момент указывает земная ось, являются полюсами мира – Северным и Южным. Звезды, которые ближе всех расположены к этим точкам на небесной сфере, называются полярными. Из-за прецессии положение полюсов мира среди звезд смещается. Статус полярной получают по очереди разные звезды, вид звездного неба меняется.
Луна стабилизирует наклон оси нашей планеты. Если бы угол наклона земной оси колебался, как это происходит, например, у Марса, на земле бы происходили довольно резкие (в масштабах существования жизни на планете) климатические изменения, что поставило бы под вопрос само существование сложных форм жизни.
Влияние Луны на повседневную жизнь
Во-первых, не было бы лунных ночей, все ночи в течение месяца были бы одинаково черны. Это создало бы прекрасные условия для астрономических наблюдений. Но путешествия в темное время суток стали бы гораздо опаснее.
Во-вторых, изменился бы календарь. Постоянное чередование фаз Луны сделало ее первым универсальным измерителем времени. Достаточно было сказать, к примеру, что какое-либо событие произошло в прошлое новолуние, чтобы собеседник имел представление о времени происшествия. Если бы не было Луны, год не делился бы на месяцы, как теперь, хотя, скорее всего, люди бы придумали какую-нибудь другую единицу измерения.
В-третьих, значительно уменьшилась бы сила приливов и отливов, которые, как известно, образуются за счет совместного действия сил притяжения Луны и Солнца. Но Луна гораздо ближе, поэтому ее влияние в разы сильнее. Прибрежные обитатели, прекрасно приспособившиеся к существованию в условиях регулярного прихода и ухода воды, не смогли бы выжить. Не существовало бы мангровых лесов. В рационе человека могли бы не появиться устрицы и морская капуста, изначально добывавшиеся в море во время отлива.
В-четвертых, не было бы солнечных затмений. Современному человеку трудно представить, какое сильное впечатление наступившая среди белого дня темнота оказывала на его предков. Люди боялись, что дающее свет и тепло божество исчезло навсегда, погибло в неравной схватке с силами тьмы. Они придумали множество ритуалов, которые должны были поддержать силы и вернуть светило к жизни.
Влияние Луны на религию, культуру, науку
Луна оказала огромное влияние на мифологию и религии человечества. Люди считали Луну сестрой или женой Солнца. Она была властительницей страны тьмы, холода и смерти, но одновременно богиней воскрешения и плодородия. Чередование лунных фаз рассматривалось нашими предками как процесс развития и умирания, повторяющийся из месяца в месяц.
С ночным светилом связано множество примет. Есть целый список дел, которые необходимо затевать исключительно при растущем месяце, или же они будут обречены на неудачу. Нельзя при убывающем месяце сажать рассаду, стричься, давать в долг.
При расчете даты празднования Пасхи в христианской традиции учитывается время наступления первого после весеннего равноденствия полнолуния. Мусульмане и буддисты для исчисления дат праздников используют лунный календарь, в некоторых странах он является официальным.
В восточных странах красавицу часто называют «луноликой».
Луна (в виде диска или полумесяца) изображена на многих гербах и флагах. Полумесяц со звездой – символ ислама.
Одно из первых доказательств шарообразности Земли было получено при наблюдении лунных затмений. Тень, отбрасываемая Землей, всегда имеет форму круга, а это значит, что Земля имеет форму шара, а не диска.
Открытие Галилеем гор на Луне показало, что небесные тела имеют ту же природу и подчиняются тем же законам, что и земные. Луна, Солнце и звезды перестали казаться людям божественными лампадами, размещенными на небесной тверди.
Как гласит легенда, однажды Исаак Ньютон, гуляя в яблоневом саду, заметил на небе полупрозрачный лунный диск. Созревшее яблоко сорвалось с ветки. И тут молодому ученому пришло в голову, что падение плода с дерева и вращение Луны вокруг Земли объясняется одним и тем же законом. Так был открыт закон всемирного тяготения, позволивший объяснить закономерности движения небесных тел.
Луна во все века вдохновляла писателей, художников, композиторов на создание произведений искусства. Одни из них вдохновлял ее таинственный свет, других же интересовала возможность путешествий к далеким мирам.
Луна является пока единственным астрономическим объектом в космосе, на котором, теоретически, побывали люди. Учеными рассматривается вопрос колонизации Луны. Создание научных баз позволило бы проводить исследования космоса, невозможные на Земле из-за плотной атмосферы. Кроме того, колонизация Луны принесла бы пользу промышленности, поскольку на Луне есть залежи полезных ископаемых. Также в лунном грунте содержится в значительно большем количестве, чем на Земле, один из двух изотопов гелия, который можно использовать как топливо в ядерной энергетике. Если проекты колонизации Луны осуществятся, то ее значение для человечества многократно возрастет.