Луната придружава нашата планета в нейното голямо космическо пътуване от няколко милиарда години. И тя ни показва, земляните, от век на век винаги един и същ лунен пейзаж. Защо се възхищаваме само на едната страна на нашия сателит? Дали Луната се върти около оста си, или се носи неподвижно в космоса?
Характеристики на нашия космически съсед
В Слънчевата система има спътници, много по-големи от луната. Ганимед е луна на Юпитер, например, два пъти по-тежка от Луната. Но от друга страна, това е най-големият спътник спрямо планетата майка. Масата му е повече от процент от земната, а диаметърът му е около една четвърт от земния. Няма повече такива пропорции в слънчевото семейство планети.
Нека се опитаме да отговорим на въпроса дали Луната се върти около оста си, като се вгледаме по-отблизо в най-близкия ни космически съсед. Според теорията, възприета днес в научните среди, нашата планета се е сдобила с естествен спътник, докато все още е протопланета - не напълно охладена, покрита с океан от течност, нажежена до червенолава, в резултат на сблъсък с друга планета, по-малка по размер. Следователно химическите състави на лунните и земните почви са малко по-различни – тежките ядра на сблъскващите се планети са се слели, поради което земните скали са по-богати на желязо. Луната получи останките от горните слоеве на двете протопланети, има още камък.
Върти ли се луната
За да бъдем точни, въпросът дали луната се върти не е съвсем правилен. В крайна сметка, като всеки спътник в нашата система, той се върти около родителската планета и заедно с нея обикаля около звездата. Но аксиалното въртене на Луната не е съвсем обичайно.
Както и да гледате Луната, тя винаги е обърната към нас от кратера Тихо и Морето на спокойствието. "Върти ли се луната около оста си?" – задаваха си въпрос от век на век земляните. Строго погледнато, ако оперираме с геометрични понятия, отговорът зависи от избраната координатна система. По отношение на Земята, аксиалното въртене на Луната наистина липсва.
Но от гледна точка на наблюдател, разположен на линията Слънце-Земя, аксиалното въртене на Луната ще бъде ясно видимо и едно полярно завъртане до част от секундата ще бъде равно по продължителност на орбиталната.
Интересно е, че това явление не е уникално в Слънчевата система. И така, спътникът на планетата джудже Плутон Харон винаги гледа планетата си от едната страна, спътниците на Марс - Деймос и Фобос - се държат по същия начин.
На научен език това се нарича синхронно въртене или приливно заключване.
Какво е приливът?
За да разберем същността на това явление иза да се отговори уверено на въпроса дали луната се върти около собствената си ос, е необходимо да се анализира същността на приливните явления.
Нека си представим две планини на повърхността на Луната, едната от които "гледа" директно към Земята, а другата се намира в противоположната точка на лунната топка. Очевидно, ако и двете планини не бяха част от едно и също небесно тяло, а се въртят около нашата планета независимо, тяхното въртене не би могло да бъде синхронно, тази, която е по-близо, според законите на нютоновата механика, би трябвало да се върти по-бързо. Ето защо масите на лунната топка, разположени в точки, противоположни на Земята, са склонни да „бягат една от друга“.
Как Луната "спря"
Как приливните сили действат върху определено небесно тяло, е удобно да се разглоби на примера на нашата собствена планета. В крайна сметка, ние също се въртим около Луната, или по-скоро Луната и Земята, както би трябвало да бъде в астрофизиката, „танцуват“около физическия център на масата.
В резултат на действието на приливните сили, както в най-близката, така и в най-отдалечената точка от спътника, нивото на водата, покриваща Земята, се повишава. Освен това максималната амплитуда на приливите и отливите може да достигне 15 метра или повече.
Друга характеристика на това явление е, че тези приливни "гърбици" ежедневно обикалят повърхността на планетата срещу нейното въртене, създавайки триене в точки 1 и 2 и по този начин бавно спират земното кълбо в своето въртене.
Въздействието на Земята върху Луната е много по-силно порадиразлика в масата. И въпреки че на Луната няма океан, приливните сили действат също толкова добре върху скалите. И резултатът от тяхната работа е очевиден.
И така, върти ли се луната около оста си? Отговорът е да. Но това въртене е тясно свързано с движението около планетата. Приливните сили са изравнили аксиалното въртене на Луната с нейното орбитално въртене в продължение на милиони години.
Какво ще кажете за Земята?
Астрофизиците казват, че непосредствено след големия сблъсък, причинил образуването на Луната, ъгловата скорост на въртене на нашата планета е била много по-висока от сега. Дните продължиха не повече от пет часа. Но в резултат на триенето на приливните вълни по дъното на океана, година след година, хилядолетие след хилядолетие, въртенето се забавя и текущият ден продължава 24 часа.
Средно всеки век добавя 20-40 секунди към нашия ден. Учените предполагат, че след няколко милиарда години нашата планета ще гледа на Луната по същия начин, както Луната я гледа, тоест от едната страна. Вярно е, че това най-вероятно няма да се случи, тъй като още по-рано Слънцето, превърнало се в червен гигант, ще „погълне“както Земята, така и нейния верен спътник, Луната.
Между другото, приливните сили дават на земляните не само покачване и понижаване на нивото на световния океан близо до екватора. Въздействайки върху масите от метали в земното ядро, деформирайки горещия център на нашата планета, Луната помага да се поддържа в течно състояние. И благодарение на активното течно ядро, нашата планета има собствено магнитно поле, защитаващо цялата биосфера от смъртоносния слънчев вятър и смъртоносните космически лъчи.
