Како Мјесец утиче на дужину дана на Земљи?
Foto: Ilustracija
Прије више милијарди година просјечан дан на Земљи трајао је мање од 13 сати и наставља да се продужава. Разлог лежи у односу Мјесеца и наших океана.
Током људске историје Мјесец је био нераскидиво, сабласно присутан изнад Земље. Његова нежна гравитациона сила поставља ритам плиме, док његова блиједа свјетлост освјетљава ноћне активности многих врста. Читаве цивилизације су поставиле своје календаре на основу његовог ритма раста и нестајања, а неке животиње - као што су балегари - користе сунчеву свјетлост која се одбија од Мјесечеве површине да би им помогла у навигацији.
Што је још важније, Мјесец је можда помогао да се створе услови који омогућавају живот на нашој планети, а према неким теоријама, можда је чак и помогао да се покрене живот на Земљи. Сматра се да његова ексцентрична орбита око наше планете такође игра улогу у неким од важних временских система који данас доминирају нашим животима.
Док изводи свој фино избалансирани астро-балет око Земље - кружи, али никада не прави пируете, због чега увијек видимо само једну његову страну - постепено се удаљава од наше планете у процесу познатом као "лунарна рецесија“. Испаљивањем ласера са рефлектора које су астронаути из мисије Аполо поставили на површину Мјесеца, научници су недавно били у могућности да са прецизношћу измјере колико се брзо Мјесец повлачи.
Они су потврдили да се Мјесец сваке године удаљава за 3.8 центиметара. И како то чини да наши дани постају све дужи.
"Све је у вези са плимом", каже Дејвид Волтам, професор геофизике на Ројал Холовеју, Универзитет у Лондону, који проучава однос Мјесеца и Земље. "Плимни отпор на Земљи успорава њену ротацију и Мјесец добија ту енергију као угаони момент."
У суштини, како се Земља ротира, гравитација Мјесеца вуче океане и ствара плиму и осјеку. Ове плиме су у ствари "избочина" воде која се пружа у елиптичном облику према гравитацији Мјесеца и од ње. Али Земља се окреће око своје осе много брже него што Мјесец кружи око ње, што значи да трење из океанских басена који се крећу испод такође дјелује и вуче воду заједно са собом. То значи да се избочина помјера мало испред Мјесеца у својој орбити, који покушава да га повуче уназад. Ово полако исцрпљује енергију ротације наше планете, успоравајући њено окретање док Мјесец добија енергију, што доводи до његовог помјерања у вишу орбиту.
Ово постепено кочење у окретању наше планете значи да се дужина просјечног земаљског дана повећала за око 1.09 милисекунди по вијеку од касних 1600-их, према најновијој анализи. Друге процјене наводе мало вишу, од око 1.78 милисекунди по вијеку, ослањајући се на старија посматрања помрачења.
Иако ништа од овога не звучи драматично много, током Земљине историје од четири и по милијарде година, то доводи до значајних промјена.
Сматра се да је Мјесец настао у првих 50 милиона година након рођења Сунчевог система. Најшире прихваћена теорија је да је судар између ембрионалне Земље и другог објекта величине Марса, познатог као Теја, отцијепио комад материјала и крхотина који су се спојили у оно што сада зовемо Мјесец. Оно што је јасно из геолошких података сачуваних у стијенама на Земљи јесте да је Мјесец био много ближи Земљи у прошлости него данас.
Мјесец се тренутно налази 384.400 километара од Земље. Али једна недавна студија указује на то да је прије око 3.2 милијарде година - баш када су тектонске плоче почеле да се помјерају и микроорганизми који живе у океанима гутали азот - Мјесец био само 270.000 километара далеко од Земље, или на око 70 одсто од тренутне удаљености.
"Земља која се брже ротира скратила је дужину дана тако да су у периоду од 24 сата била два изласка и два заласка сунца, а не само по један као данас", каже Том Јуленфелд, геофизичар који је водио студију на Универзитету "Фридрих Шилер" у Јени, у Немачкој. "Ово је можда смањило температурну разлику између дана и ноћи, а можда и утицало на биохемију фотосинтетских организама."
Међутим, студије попут његове откривају да ни стопа лунарне рецесије није била константна - она се временом убрзавала и успоравала. Једна студија Ванине Лопе де Азаревић, геолога са Националног универзитета Салта у Аргентини, сугерише да се прије око 550–625 милиона година Мјесец повлачио за чак седам центиметара годишње.
"Брзина којом се Мјесец удаљавао од Земље дефинитивно се промијенила током времена и то ће чинити и у будућности", каже Јуленфелд. Међутим, током већег дијела своје историје, Мјесец се удаљавао много споријим темпом него тренутно.
У ствари, тренутно живимо у периоду када је стопа рецесије неуобичајено висока - Мјесецу би за повлачење тренутном брзином било потребно само милијарду и по година да би достигао садашњу позицију. Али тај процес се одвија од формирања Мјесеца прије четири и по милијарде година, тако да је очигледно био много спорији у неким тачкама у прошлости.
"Плимни отпор тренутно је три пута већи него што бисмо могли очекивати", каже Волтам. Разлог може бити у величини Атлантског океана.
Тренутна конфигурација континената значи да басен сјеверног Атлантског океана има тачно идеалне пропорције да би створио ефекат резонанције, тако да вода коју садржи пљуска напријед-назад брзином блиском брзини плиме и осјеке. То значи да су плиме веће него што би иначе биле. Као што Волтам каже, замислите да гурате дијете на љуљашци - оно се одбацује све више ако је сваки притисак темпиран са постојећим покретом.
"Да је северни Атлантик мало шири или ужи, то се не би догодило. Чини се да модели показују да ако се вратите неколико милиона година уназад, снага плиме одмах опада јер су континенти били у различитим положајима", кажа Волтам.
Али вјероватно ће наставити да се мијења у будућности. Научници на основу модела предвиђају да ће се нова плимна резонанца појавити за 150 милиона година од сада, а затим ће нестати за око 250 милиона година када се формира нови "суперконтинент".
Чак и при високој тренутној брзини повлачења, мало је вјероватно да ће Мјесец икада у потпуности напустити Земљу. Сама катастрофална пропаст Сунца ће вјероватно интервенисати много прије него што се то догоди за око пет до десет милијарди година. Човјечанство ће вјероватно нестати много прије тога.
Краткорочно, међутим, човјечанство и само може да игра улогу у продужавању дана још мало тако што ће смањити количину воде затворене у глечерима и леденим капама која се повећава због климатских промјена.
"Лед у суштини потискује плиму и осјеку", каже Волтам, напомињући да је прије око 600 до 900 милиона година, када се сматра да је наша планета ушла у ледено доба познато као "Земља сњежна грудва" (хипотеза која тврди да је Земља у једном периоду била потпуно прекривена ледом), и да је тада дошло до драматичног успоравања стопе повлачења Мјесеца. Утицај је, међутим, тешко предвидјети, јер ће се нешто од тога супротставити повратним копненим масама док се тежина ледених покривача скида са њих, и друге компликације.
У теорији, астронаути који ће летјети на Мјесец у Насином програму "Артемис", када се буду осврнули на своју матичну планету, моћи ће да кажу да су отишли даље од својих претходника из програма "Аполо" прије 60 година.
За нас остале, наши животи су превише кратки да бисмо примјетили да се пикосекунде додају дужини сваког дана који пролази. Ако трепнете, пропустићете, преноси "РТС".
(Независне)
Током људске историје Мјесец је био нераскидиво, сабласно присутан изнад Земље. Његова нежна гравитациона сила поставља ритам плиме, док његова блиједа свјетлост освјетљава ноћне активности многих врста. Читаве цивилизације су поставиле своје календаре на основу његовог ритма раста и нестајања, а неке животиње - као што су балегари - користе сунчеву свјетлост која се одбија од Мјесечеве површине да би им помогла у навигацији.
Што је још важније, Мјесец је можда помогао да се створе услови који омогућавају живот на нашој планети, а према неким теоријама, можда је чак и помогао да се покрене живот на Земљи. Сматра се да његова ексцентрична орбита око наше планете такође игра улогу у неким од важних временских система који данас доминирају нашим животима.
Док изводи свој фино избалансирани астро-балет око Земље - кружи, али никада не прави пируете, због чега увијек видимо само једну његову страну - постепено се удаљава од наше планете у процесу познатом као "лунарна рецесија“. Испаљивањем ласера са рефлектора које су астронаути из мисије Аполо поставили на површину Мјесеца, научници су недавно били у могућности да са прецизношћу измјере колико се брзо Мјесец повлачи.
Они су потврдили да се Мјесец сваке године удаљава за 3.8 центиметара. И како то чини да наши дани постају све дужи.
"Све је у вези са плимом", каже Дејвид Волтам, професор геофизике на Ројал Холовеју, Универзитет у Лондону, који проучава однос Мјесеца и Земље. "Плимни отпор на Земљи успорава њену ротацију и Мјесец добија ту енергију као угаони момент."
У суштини, како се Земља ротира, гравитација Мјесеца вуче океане и ствара плиму и осјеку. Ове плиме су у ствари "избочина" воде која се пружа у елиптичном облику према гравитацији Мјесеца и од ње. Али Земља се окреће око своје осе много брже него што Мјесец кружи око ње, што значи да трење из океанских басена који се крећу испод такође дјелује и вуче воду заједно са собом. То значи да се избочина помјера мало испред Мјесеца у својој орбити, који покушава да га повуче уназад. Ово полако исцрпљује енергију ротације наше планете, успоравајући њено окретање док Мјесец добија енергију, што доводи до његовог помјерања у вишу орбиту.
Ово постепено кочење у окретању наше планете значи да се дужина просјечног земаљског дана повећала за око 1.09 милисекунди по вијеку од касних 1600-их, према најновијој анализи. Друге процјене наводе мало вишу, од око 1.78 милисекунди по вијеку, ослањајући се на старија посматрања помрачења.
Иако ништа од овога не звучи драматично много, током Земљине историје од четири и по милијарде година, то доводи до значајних промјена.
Сматра се да је Мјесец настао у првих 50 милиона година након рођења Сунчевог система. Најшире прихваћена теорија је да је судар између ембрионалне Земље и другог објекта величине Марса, познатог као Теја, отцијепио комад материјала и крхотина који су се спојили у оно што сада зовемо Мјесец. Оно што је јасно из геолошких података сачуваних у стијенама на Земљи јесте да је Мјесец био много ближи Земљи у прошлости него данас.
Мјесец се тренутно налази 384.400 километара од Земље. Али једна недавна студија указује на то да је прије око 3.2 милијарде година - баш када су тектонске плоче почеле да се помјерају и микроорганизми који живе у океанима гутали азот - Мјесец био само 270.000 километара далеко од Земље, или на око 70 одсто од тренутне удаљености.
"Земља која се брже ротира скратила је дужину дана тако да су у периоду од 24 сата била два изласка и два заласка сунца, а не само по један као данас", каже Том Јуленфелд, геофизичар који је водио студију на Универзитету "Фридрих Шилер" у Јени, у Немачкој. "Ово је можда смањило температурну разлику између дана и ноћи, а можда и утицало на биохемију фотосинтетских организама."
Међутим, студије попут његове откривају да ни стопа лунарне рецесије није била константна - она се временом убрзавала и успоравала. Једна студија Ванине Лопе де Азаревић, геолога са Националног универзитета Салта у Аргентини, сугерише да се прије око 550–625 милиона година Мјесец повлачио за чак седам центиметара годишње.
"Брзина којом се Мјесец удаљавао од Земље дефинитивно се промијенила током времена и то ће чинити и у будућности", каже Јуленфелд. Међутим, током већег дијела своје историје, Мјесец се удаљавао много споријим темпом него тренутно.
У ствари, тренутно живимо у периоду када је стопа рецесије неуобичајено висока - Мјесецу би за повлачење тренутном брзином било потребно само милијарду и по година да би достигао садашњу позицију. Али тај процес се одвија од формирања Мјесеца прије четири и по милијарде година, тако да је очигледно био много спорији у неким тачкама у прошлости.
"Плимни отпор тренутно је три пута већи него што бисмо могли очекивати", каже Волтам. Разлог може бити у величини Атлантског океана.
Тренутна конфигурација континената значи да басен сјеверног Атлантског океана има тачно идеалне пропорције да би створио ефекат резонанције, тако да вода коју садржи пљуска напријед-назад брзином блиском брзини плиме и осјеке. То значи да су плиме веће него што би иначе биле. Као што Волтам каже, замислите да гурате дијете на љуљашци - оно се одбацује све више ако је сваки притисак темпиран са постојећим покретом.
"Да је северни Атлантик мало шири или ужи, то се не би догодило. Чини се да модели показују да ако се вратите неколико милиона година уназад, снага плиме одмах опада јер су континенти били у различитим положајима", кажа Волтам.
Али вјероватно ће наставити да се мијења у будућности. Научници на основу модела предвиђају да ће се нова плимна резонанца појавити за 150 милиона година од сада, а затим ће нестати за око 250 милиона година када се формира нови "суперконтинент".
Чак и при високој тренутној брзини повлачења, мало је вјероватно да ће Мјесец икада у потпуности напустити Земљу. Сама катастрофална пропаст Сунца ће вјероватно интервенисати много прије него што се то догоди за око пет до десет милијарди година. Човјечанство ће вјероватно нестати много прије тога.
Краткорочно, међутим, човјечанство и само може да игра улогу у продужавању дана још мало тако што ће смањити количину воде затворене у глечерима и леденим капама која се повећава због климатских промјена.
"Лед у суштини потискује плиму и осјеку", каже Волтам, напомињући да је прије око 600 до 900 милиона година, када се сматра да је наша планета ушла у ледено доба познато као "Земља сњежна грудва" (хипотеза која тврди да је Земља у једном периоду била потпуно прекривена ледом), и да је тада дошло до драматичног успоравања стопе повлачења Мјесеца. Утицај је, међутим, тешко предвидјети, јер ће се нешто од тога супротставити повратним копненим масама док се тежина ледених покривача скида са њих, и друге компликације.
У теорији, астронаути који ће летјети на Мјесец у Насином програму "Артемис", када се буду осврнули на своју матичну планету, моћи ће да кажу да су отишли даље од својих претходника из програма "Аполо" прије 60 година.
За нас остале, наши животи су превише кратки да бисмо примјетили да се пикосекунде додају дужини сваког дана који пролази. Ако трепнете, пропустићете, преноси "РТС".
(Независне)
