Кристофер Найт - Мистерия Луны

Никто точно не знает, сколько времени понадобилось бы для значительного изменения угла наклона земной оси, если бы Луна не оказывала на нее столь мощного влияния. Между этими двумя небесными телами происходит постоянное энергетическое взаимодействие, которое, помимо стабилизации земной оси, также существенно замедляет скорость вращения нашей планеты. Благодаря постоянному наклону оси вращения Земля стала идеальной колыбелью для жизни, которая могла свободно развиваться в течение миллионов лет стабильности от простейших форм до сложных современных систем.

Хотя Земля гораздо массивнее Луны, наш спутник тем не менее является очень крупным небесным телом. Приливы в земных озерах, морях и океанах вызваны гравитационным взаимодействием между Землей, Луной и Солнцем. Приливы оказывают воздействие и на сушу, а не только на океаны, но этот эффект можно определить лишь при точных измерениях. Солнечные приливы (моменты наибольшего гравитационного воздействия Луны) происходят с 12-часовой регулярностью, но, поскольку Луна тоже движется, лунные приливы немного более иррегулярны и происходят в среднем каждые 12,42 часа.

Высота приливов в любой части океана зависит от ряда факторов, таких как форма близлежащей суши и глубина морского ложа. В некоторых районах во время прилива уровень воды вообще почти не повышается. Это особенно заметно в некоторых низменных местах, таких как Мальдивские острова в Индийском океане, поскольку их средняя высота над уровнем моря не превышает одного метра. В других местах, таких как побережье Британии, разница уровня воды между приливом и отливом может быть очень значительной.

Приливы не прекратились бы при отсутствии Луны, поскольку Солнце тоже участвует в их образовании. Однако они были бы гораздо более низкими, чем сейчас: хотя Солнце имеет огромную массу, Луна расположена гораздо ближе к Земле. Взаимодействие солнечных и лунных приливов существенно усложняет предсказание их точного времени и высоты.

Максимальные лунные приливы происходят во время полнолуния или новолуния, поскольку в это время Луна находится на одной линии с Солнцем и ее гравитационное воздействие прибавляется к солнечному. Значительно более низкие приливы наблюдаются в первой и последней четверти, когда гравитационное воздействие Луны и Солнца взаимно нейтрализует друг друга.

Жизнь в приливных зонах морей и океанов адаптировалась к ним и обладает высокой чувствительностью к ежедневным и ежемесячным циклам. К примеру, некоторые виды крабов откладывают яйца в песке во время максимального прилива (новолуние или полнолуние), чтобы обезопасить их от морских хищников во время созревания. Есть также много существ, поднимающихся из океана по ночам во время высокого прилива, чтобы насытиться у верхней кромки воды, и возвращающихся обратно вместе с отливом.

Многие моллюски и ракообразные находятся в абсолютной зависимости от приливов и отливов, которые обеспечивают их необходимым питанием. Исследование, проведенное в 60-х гг, показало, что устрицы достаточно чувствительны для того, чтобы распознавать положение Луны либо над головой, либо на противоположном конце планеты. Устриц, не имеющих органов зрения, забирали из океана и помещали в аквариумы в Скалистых горах, где они начинали раскрываться и закрываться через регулярные промежутки времени, как они это делали в океане. Отсутствие других стимулов, таких как течение или движение волн, показывает, что они способны ощущать незначительное усиление и ослабление гравитационного воздействия Солнца и Луны.

Если моллюски, наши очень далекие эволюционные родичи, могут каким-то образом ощущать движение небесных тел, есть все основания полагать, что люди способны делать то же самое. Это указывает путь к исследованию возможной причинно-следственной связи между фазами Луны и отклонениями человеческого поведения.

Неудивительно, что некоторые существа научились пользоваться приливами, относительно слабыми в наши дни по сравнению с далеким прошлым, когда Луна находилась гораздо ближе к Земле. Огромные приливные силы, создаваемые Луной, приводили к сильному нагреву и, возможно, даже частичному расплавлению земной поверхности. Однако эта фаза продолжалась недолго, поскольку та же самая энергия, которая порождает приливы, заставляет Луну постепенно отдаляться от Земли. Это происходит потому, что Земля вращается вокруг своей оси быстрее, чем Луна вращается вокруг Земли. Быстрое вращение подразумевает, что приливная выпуклость Земли по направлению к Луне (см. рис. 11) всегда опережает положение Луны. Приливная выпуклость оказывает гравитационное воздействие на Луну и увеличивает ее общую потенциальную энергию. Тем временем трение между земной поверхностью и океанами постепенно замедляет скорость вращения Земли. Это замедление незначительно, достигая примерно 0,002 секунды за 100 лет.

В результате этого гравитационного танца Земля продолжит отдаляться от Луны, пока не будет достигнута точка равновесия, что может произойти примерно за 15 млрд. лет. Тогда Луна будет в 1,6 раза дальше от Земли, чем теперь, а солнечный день на Земле сравняется с орбитальным периодом Луны, составляющим 55 дней. Однако нам не стоит слишком беспокоиться по поводу этой возможности, поскольку Солнце станет красным гигантом за миллиард лет до этого, и Земля в любом случае прекратит свое существование.

За огромные периоды времени взаимоотношения между Землей и Луной изменялись, поэтому нынешнюю ситуацию можно считать «моментальным снимком» общего положения вещей. В настоящее время Луна совершает оборот вокруг Земли за 27,322 дня, а поскольку Земля тоже вращается вокруг Солнца, цикл между полнолунием и новолунием является несколько более продолжительным и составляет 29,53 дня. Обе эти цифры в прошлом значительно отличались от нынешних и снова изменятся в будущем, но эти изменения очень постепенны. По данным НАСА, Луна отдаляется от Земли со средней скоростью 3,8 см/год.

Пожалуй, не стоит грустить о том, что расширяющееся Солнце захватит Землю до того, как Луна займет свое окончательное положение по отношению к нашей планете. К этому времени Луна будет находиться слишком далеко, и ее тяготение будет недостаточно сильным, чтобы сохранять угол наклона земной оси в стабильном положении. С учетом нестабильности земного ядра это почти неизбежно приведет к быстрым и, возможно, катастрофическим изменениям климата.