Fenomen: Luna ne prelungește durata zilelor, în timp ce se îndepărtează de Pământ
În urmă cu miliarde de ani, ziua medie a Pământului a durat mai puțin de 13 ore și continuă să se prelungească. Motivul constă în relația dintre Lună și oceanele noastre, relatează BBC într-un amplu material, pe care îl redăm mai jos.
De-a lungul istoriei omenirii, Luna a fost o prezență inextricabilă, fantomatică deasupra Pământului. Remorcherul său blând gravitațional stabilește ritmul mareelor, în timp ce lumina sa palidă luminează „nunta nocturnă” a multor specii. Civilizații întregi și-au stabilit calendarele pe măsură ce a crescut și a scăzut, iar unele animale, cum ar fi gândacii de bălegar, folosesc lumina soarelui care se reflectă pe suprafața Lunii pentru a le ajuta să navigheze. Mai important: este posibil ca Luna să fi contribuit la crearea condițiilor care fac posibilă viața pe planeta noastră, conform unor teorii, și poate chiar să fi contribuit la lansarea vieții pe Pământ în primul rând. Se crede că orbita sa excentrică în jurul planetei noastre joacă, de asemenea, un rol în unele dintre sistemele meteorologice importante care domină viețile noastre astăzi.
Luna se îndepărtează treptat de planeta noastră într-un proces cunoscut sub numele de „recesiune lunară”. Tragând lasere de pe reflectoarele plasate pe suprafața lunară de astronauții misiunilor Apollo, oamenii de știință au reușit recent să măsoare cu o precizie exactă cât de repede se retrage Luna. Ei au confirmat că Luna se îndepărtează cu aproximativ 3,8 cm în fiecare an. Și pe măsură ce face asta, zilele noastre devin din ce în ce mai puțin mai lungi. „Totul ține de maree”, spune David Waltham, profesor de geofizică la Royal Holloway, Universitatea din Londra, care studiază relația dintre Lună și Pământ. „Forța mareelor de pe Pământ își încetinește rotația, iar Luna câștigă acea energie ca moment unghiular”.
În esență, pe măsură ce Pământul se rotește, gravitația Lunii care orbitează deasupra remorchează oceanele pentru a forma maree înaltă și joasă. Aceste maree sunt, de fapt, o „bombă” de apă care se extinde într-o formă eliptică atât spre, cât și departe de gravitația Lunii. Dar Pământul se învârte pe axa sa mult mai repede decât orbită Luna deasupra, ceea ce înseamnă că frecarea din bazinele oceanice care se mișcă dedesubt acționează, de asemenea, pentru a trage apa cu ea. Asta înseamnă că umflatura se mișcă ușor înaintea Lunii pe orbita sa, care încearcă să o tragă înapoi. Acest lucru distruge încet energia de rotație a planetei noastre, încetinind rotirea acesteia, în timp ce Luna câștigă energie, determinând-o să se miște pe o orbită mai înaltă.
Această „frânare” progresivă a rotilor planetei noastre înseamnă că durata unei zile medii pe Pământ a crescut cu aproximativ 1,09 milisecunde pe secol de la sfârșitul anilor 1600, potrivit ultimei analize. Alte estimări pun cifra puțin mai mare, la 1,78 ms pe secol, bazându-se pe observații mai vechi ale eclipselor. Deși nimic din toate acestea nu sună prea mult, de-a lungul istoriei de 4,5 miliarde de ani a Pământului, totul se adaugă la o schimbare profundă.
Se crede că Luna a fost formată în primele 50 de milioane de ani după nașterea Sistemului Solar. Cea mai larg acceptată teorie este că o coliziune între Pământul embrionar și un alt obiect de dimensiunea lui Marte, cunoscut sub numele de Theia, a desprins o bucată de material și resturi care s-au unit în ceea ce numim acum Lună. Ceea ce este clar din datele geologice păstrate în benzile de rocă de pe Pământ este că Luna era mult mai aproape de Pământ în trecut decât este astăzi.
În prezent, Luna se află la 384.400 km de noi pe Pământ. Dar un studiu recent sugerează că în urmă cu aproximativ 3,2 miliarde de ani – la fel cum plăcile tectonice începeau să se miște, iar microorganismele care locuiau pe ocean înghiteau azot – Luna se afla la doar 270.000 km de Pământ, sau aproximativ 70% din ea. distanta curenta. „Pământul cu rotație mai rapidă a scurtat durata zilei, astfel încât [într-o perioadă de 24 de ore] au fost două răsărituri și două apusuri, nu doar câte unul ca astăzi”, spune Tom Eulenfeld, un geofizician care a condus studiul la Friedrich, Universitatea Schiller din Jena, Germania. „Este posibil să fi redus diferența de temperatură dintre zi și noapte și să fi afectat biochimia organismelor fotosintetice”.
Ceea ce studii ca el dezvăluie, totuși, este că nici rata recesiunii lunare nu a fost constantă – a accelerat și a încetinit în timp. Un studiu realizat de Vanina López de Azarevich, geolog la Universitatea Națională din Salta din Argentina, sugerează că în urmă cu aproximativ 550-625 de milioane de ani, Luna s-ar fi putut retrage cu până la 7 cm pe an. „Viteza cu care Luna se îndepărta de Pământ s-a schimbat cu siguranță în timp și se va schimba în viitor”, spune Eulenfeld. Cu toate acestea, pentru o mare parte a istoriei sale, Luna s-a îndepărtat într-un ritm mult mai lent decât este în prezent.
De fapt, trăim în prezent într-o perioadă în care rata recesiunii este neobișnuit de mare – Luna ar fi trebuit să se retragă la ritmul actual doar timp de 1,5 miliarde de ani pentru a ajunge la poziția actuală. Dar procesul are loc de când Luna s-a format acum 4,5 miliarde de ani, așa că în mod clar a fost mult mai lent în anumite momente din trecut.
„Reducerea mareelor în acest moment este de trei ori mai mare decât ne-am putea aștepta”, spune Waltham. Motivul se poate datora dimensiunii Oceanului Atlantic.
Configurația actuală a continentelor înseamnă că bazinul Oceanului Atlantic de Nord se întâmplă să aibă proporțiile exacte pentru a genera un efect de rezonanță, astfel încât apa pe care o conține zboară înainte și înapoi cu un ritm apropiat de cel al mareelor. Aceasta înseamnă că mareele sunt mai mari decât ar fi altfel.
„Dacă Atlanticul de Nord ar fi puțin mai lat sau mai îngust, acest lucru nu s-ar întâmpla”, spune Waltham. „Modelele par să arate că, dacă te întorci cu câteva milioane de ani, puterea mareelor scade imediat, deoarece continentele se aflau în poziții diferite”.
Dar este posibil să se schimbe în continuare în viitor. Modelarea prezice că o nouă rezonanță mareelor va apărea peste 150 de milioane de ani și apoi va dispărea în aproximativ 250 de milioane de ani, pe măsură ce se formează un nou „supercontinent”.
Pe lângă efectul Lunii asupra lungimii zilelor Pământului, un studiu recent sugerează, de asemenea, că zilele ar putea fi din ce în ce mai lungi dintr-un alt motiv – rotația nucleului interior fier-nichel al planetei noastre ar putea încetini. Cercetările oamenilor de știință de la Universitatea din California de Sud indică faptul că nucleul interior solid, care este suspendat în nucleul exterior lichid al Pământului, s-a superrotit treptat mai repede decât materialul de deasupra lui între 2003 și 2008, dar apoi a încetinit în următoarele perioade. 15 ani.
Folosind analiza undelor seismice de la cutremure, cercetătorii au creat modele cu privire la modul în care rotația nucleului Pământului a variat între 1991 și 2023. Modelele lor sugerează că nucleul interior al planetei noastre se rotește acum puțin mai lent decât mantaua Pământului, stratul dintre scoarță și miezul exterior. Modificarea rotației nucleului la aproape 4.800 km sub suprafață poate duce la schimbări în lungimea zilei, „de ordinul unei miimi de secundă”, spune John Vidale, profesor de științe a pământului la Universitatea. din California de Sud, care a fost unul dintre cercetătorii din spatele studiului.
Chiar și la ritmul său ridicat de retragere, Luna este puțin probabil să părăsească Pământul în întregime. „Decesul dezastruos” al Soarelui va interveni probabil cu mult înainte ca asta să se întâmple în aproximativ 5-10 miliarde de ani. Este posibil ca omenirea să fi fost dispărută cu mult înainte de atunci.
Pe termen mai scurt, însă, omenirea poate juca ea însăși un rol în a prelungi puțin mai mult zilele prin reducerea cantității de apă blocată în ghețari și în calotele glaciare din cauza topirii cauzate de schimbările climatice.
„Gheața suprimă practic mareele”, spune Waltham, menționând că în urmă cu aproximativ 600-900 de milioane de ani, când se crede că planeta noastră a intrat într-o perioadă deosebit de geroasă cunoscută sub numele de „Pământ bulgăre de zăpadă”, a existat o încetinire dramatică a ratei de retragere a lunii.
Impactul este, totuși, greu de prezis, deoarece unele dintre acestea vor fi contracarate prin recul de masele de uscat pe măsură ce greutatea straturilor de gheață este ridicată de pe acestea și alte complicații.
Teoretic, următorul grup de astronauți care zboară pe Lună cu programul Artemis al NASA ar putea spune că s-au uitat înapoi la planeta lor natală de la mai departe decât predecesorii lor din programul Apollo acum 60 de ani (deși punctul în care sosesc în timpul Orbita eliptică a Lunii în jurul Pământului va determina probabil acest lucru mai mult – distanța dintre punctele sale cele mai apropiate și cele mai îndepărtate variază cu 43.000 km la fiecare 29 de zile).
Ultimele articole
