Жидкость — единственный физический элемент, который движется за Луной и создает вибрации. Камень или дом не могут быть притянуты Луной, потому что они имеют твердую структуру. Деформируемая и податливая вода ясно показывает влияние массы Луны.
Лунные тайны: почему спутник так важен для земли?
Луна — естественный спутник нашей планеты. Его влияние настолько велико, что при соединении Земли и Луны астрономы часто говорят не о планете и спутнике, а о двойной планете. До сих пор не утихают споры о его происхождении. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.
Луна влияет практически на все аспекты жизни на Земле, и история человеческой цивилизации не является исключением. Даже охотники на мамонтов считали дни по фазам луны. Для ранних цивилизаций спутник Земли был божеством с самым важным делом — сельскохозяйственным циклом. В большинстве древних культур Луна считалась могущественной богиней, которой строили храмы и приносили (иногда человеческие) жертвы. Боялись лунных затмений — божество в гневе закрыло лицо — разрушение было неизбежно! В Средние века считалось, что Луна — это дом ангелов; в эпоху Просвещения люди мечтали о расе селенцев, живущих в ночном теле света. Развитие науки быстро разрушило эти наивные представления. Луна оказалась маленькой планетой, безжизненной и непривлекательной (с точки зрения человека). Однако оказалось, что влияние нашего спутника на процессы на Земле очень велико — предположительно, без Луны на Земле не было бы биосферы, и наша планета была бы похожа на Марс или Венеру. Действительно, присутствие Луны определяет важнейший климатический параметр — наклон оси вращения планеты относительно плоскости ее орбиты, который определяет характер смены времен года.
Из законов небесной механики известно, что наклон оси вращения планет подвержен колебаниям, примером которых является наш сосед Марс. Как показывают расчеты астрономов, угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты значительно меняется. И все же на поверхности Красной планеты есть множество признаков иного прошлого — каналы, каналы, осадочные породы (следы древних морей!). В далеком прошлом климат планеты был теплее, на ее поверхности была жидкая вода и, возможно, жизнь. Но произошла катастрофа, и Марс превратился в ледяную пустыню. Исследования показывают, что наиболее вероятной причиной «замерзания» Марса стало изменение угла наклона марсианской оси. На Земле даже незначительное изменение угла наклона земной оси к плоскости эклиптики (порядка одного градуса) может вызвать ледниковый период. Тем временем Марс вращался на десятки градусов, так что крупные климатические катастрофы на нем были неизбежны. Но на Земле угол наклона оси по отношению к плоскости орбиты не менялся более чем на один-два градуса, что обеспечивало удивительную (по меркам других планет) стабильность климата. Естественно возникает вопрос: в чем причина уникальной стабильности нашей планеты?
Согласно одной из гипотез, наш спутник когда-то был «независимой» малой планетой Солнечной системы, вращающейся вокруг Солнца. Но в какой-то момент неустойчивая луна подошла слишком близко к Земле — и гравитация подхватила ее и перенесла на новую орбиту, где она будет вращаться вокруг нашей планеты в качестве спутника.
К сожалению, расчеты показали, что эта гипотеза не может объяснить особенности орбиты Луны, а сходство особенностей коры Земли и Луны, обнаруженное после лунных миссий, решительно опровергает версию «концепции». Другой популярной гипотезой было то, что Земля и Луна образовались вместе (эту гипотезу предложил великий Иммануил Кант). Согласно этому, Луна и Земля сформировались в одно и то же время — из облака газа и пыли. Первоначальная прото-Земля набрала такую массу, что частицы облака начали вращаться вокруг нее, постепенно формируя прото-Луну.
Эта гипотеза частично подтверждается сходством изотопов Земли и Луны, но эта модель совершенно не объясняет особенности орбиты Луны.
Чтобы объяснить это противоречие, американские астрономы Билл Хартманн и Дональд Дэвис в 1975 году предложили гипотезу столкновения, которая сейчас считается основной. Согласно этой гипотезе, в начале формирования Солнечной системы из облака газовой пыли, вращающегося вокруг Солнца, образовались две протопланеты — одна из них была молодой Землей, другая (она была меньше, примерно размером с Марс) называлась Тейя. Под воздействием гравитации планеты стали приближаться друг к другу, и, наконец, 4,4 миллиарда лет назад произошла великая катастрофа: столкновение планет. К счастью, столкновение произошло по касательной. Тейя была разрушена, а расплавленные внутренности Земли были выброшены на околоземную орбиту. Этому веществу потребовалось около ста лет, чтобы сформировать Луну. В результате столкновения Земля начала вращаться — отсюда быстрое чередование дня и ночи (по сравнению с Венерой). Наклон орбиты Луны, сходство изотопов кислорода на Земле и на Луне, а также странное внутреннее строение Луны можно хорошо объяснить с помощью этой гипотезы. Однако результаты нового исследования, опубликованные в журнале Nature, наносят смертельный удар по этим взглядам.
Изучив образцы лунных пород, взятые во время миссий «Аполлон» в 1970-х годах, исследователи из Университета Вашингтона пришли к сокрушительному опровержению гипотезы об ударе: «Если бы старая теория была верна, то более половины лунных пород состояли бы из материала, полученного с планетоида, столкнувшегося с Землей. Вместо этого мы видим, что изотопный состав лунных обломков очень специфичен. Тяжелые изотопы калия, обнаруженные в образцах, могли образоваться только под воздействием невероятно высоких температур. Только очень сильное столкновение, при котором планетоид и большая часть Земли испарились бы при контакте, могло бы произвести такой эффект».
Затем ученые выдвинули новую теорию: вместо колоссального планетарного столкновения произошло несколько столкновений с более мелкими астероидами. Астероидная бомбардировка выбросила на орбиту Земли достаточно обломков, чтобы сформировать несколько небольших спутников, которые в итоге слились в один большой. Эта «протолуна» продолжала пожирать орбитальные объекты, пока не осталась в гордом одиночестве.
Авторы исследования утверждают, что их гипотеза лучше всего соответствует полученным результатам. Однако тут же нашлись скептики, которые отметили, что новая гипотеза о происхождении Луны не объясняет всех странностей ночного светила. Поэтому рано заканчивать споры о Луне — спутник Земли остается загадкой…
Лунный год, как и солнечный, обычно состоит из 12 месяцев. Лунный год длится около 354 дней, что на 11 дней меньше солнечного года. Чтобы сбалансировать циклы двух календарей и компенсировать разницу в продолжительности лунного и солнечного годов, лунный год состоит из 13 месяцев каждые три года вместо 12.
Как Луна влияет на Землю
Луна — естественный спутник Земли. Она находится на расстоянии от 384 до нескольких тысяч километров от нашей планеты. А ночная звезда вращается слегка вытянуто, так что конкретная форма уменьшается или увеличивается в разное время. Луна совершает одну орбиту вокруг Земли примерно за 27,3 дня. В то же время полный цикл (от полнолуния до новолуния) занимает чуть более 29,5 дней. Это несоответствие имеет интересное следствие: есть месяцы, в которые полнолуние можно наблюдать не один, а два раза. Какое влияние оказывает Луна на Землю и на людей?
Лунный цикл имеет среднюю продолжительность 29,5 дней и обычно делится на шесть фаз:
Фаза II (8-14 дней),
Фаза II, фаза IV (15-29 дней).
Луна оказывает прямое влияние на земную ось, придавая Земле наклон в 23 градуса, что создает благоприятные условия для жизни на нашей планете. Это позволяет нам видеть днем и ночью примерно одинаковое количество времени в течение суток.
Кроме того, Луна на небе ежедневно замедляет вращение нашей планеты на крошечную микросекунду. Если бы это было не так, Земля вращалась бы так быстро, что в сутках скоро было бы всего шесть часов или меньше. Это, безусловно, повлияет на рост растений и животных и увеличит скорость воздушных потоков, так что штормы, торнадо и ураганы станут обычным явлением.
Граница суши и воды
Связь между лунным циклом и приливами и отливами была замечена уже в древние времена. Современные ученые обнаружили, что вся вода в океане немного расширяется вдоль проекции орбиты Луны из-за гравитационного взаимодействия между Землей и Луной. На самом деле, вода движется за луной, создавая колебания. Вращение Луны вокруг Земли создает знакомые нам приливы и отливы, которые могут достигать 15-18 метров.
Наиболее сильные приливы и отливы наблюдаются на морских побережьях. В нашей стране — на побережье Северного Ледовитого и Тихого океанов. Приливы и отливы менее значительны во внутренних морях. В озерах и реках это явление выражено еще меньше. Но даже на морском побережье приливы и отливы в одно время года бывают сильнее, а в другое — слабее. Это связано с расстоянием Луны от Земли. Чем ближе Луна к поверхности нашей планеты, тем сильнее приливы и отливы. Чем дальше, тем, конечно, слабее.
Это удивительное свойство Луны используется людьми в качестве бесплатного источника энергии. Сейчас на побережьях морей и океанов строятся приливные электростанции, вырабатывающие электроэнергию за счет «работы» Луны. Приливные гидроэлектростанции считаются самыми экологически чистыми. Они следуют ритмам природы и не загрязняют окружающую среду.
«Спрятавшееся» Солнце
Влияние Луны на Землю можно наблюдать в различных природных явлениях. Самое впечатляющее из них — солнечное затмение. Сегодня трудно представить, какой ажиотаж вызывало это явление в древние времена. Затмение объяснялось как смерть или временное исчезновение тела света, вызванное злыми божествами. Люди верили, что они никогда больше не увидят солнечного света, если не совершат определенные ритуальные действия.
Сегодня механизм этого явления достаточно хорошо изучен. Луна, находящаяся между Солнцем и Землей, преграждает путь свету. Часть планеты попадает в тень, и жители могут наблюдать почти полное солнечное затмение. Интересно, что не каждый спутник может это сделать. Для того чтобы регулярно любоваться полным солнечным затмением, необходимо соблюдать определенные пропорции. Если бы Луна имела другой диаметр или находилась немного дальше от нас, то с Земли можно было бы наблюдать лишь несколько дневных затмений. Однако есть все основания полагать, что один из этих сценариев станет реальностью в отдаленном будущем.
