Ученые обнаружили, что по мере удаления Луны замедляется вращение нашей планеты и постепенно увеличивается продолжительность суток. Они предсказали, что в конечном итоге сутки на нашей планете могут стать продолжительностью 25 часов, но отметили, что на это потребуется около 200 миллионов лет.
«По мере удаления Луны Земля становится похожей на вращающегося фигуриста, который замедляет вращение, вытягивая руки», — пояснил геолог Стивен Мейерс, профессор Висконсинского университета в Мадисоне.
Луна находится на расстоянии около 384 400 км от нашей планеты, совершая один оборот вокруг Земли примерно за 27,3 дня. Однако предыдущие исследования показали, что Луна удаляется от нас примерно на 3,8 см в год, а это значит, что в будущем ей потребуется больше времени, чтобы совершить оборот вокруг нашей планеты. В какой-то момент Луна достигнет стабильного расстояния и будет видна только с одной стороны нашей планеты.
В своем исследовании Мейерс и его коллеги реконструировали глубокую историю взаимоотношений Земли и Луны. Они обнаружили, что 1,4 миллиарда лет назад день на Земле длился всего около 18 часов. Чтобы получить такой расчет, исследователи изобрели статистический метод, который связывает астрономическую теорию с геологическими наблюдениями.
Миллиарды лет назад земные сутки были короче, во многом потому, что Луна находилась ближе к нашей планете. Однако на протяжении всей истории Земли Луна все больше удалялась от нас в ходе процесса, известного как «лунная рецессия».
Это стало известно благодаря астронавтам миссии «Аполлон», которые разместили на Луне отражатели. Они позволили ученым на Земле направлять лазеры на лунную поверхность и точно измерять скорость удаления Луны (читайте также: ).
Поскольку луна постепенно ускользает, это приводит к замедлению вращения Земли. Причина этого в воздействии луны на океанские приливы. Пока Земля вращается, гравитация Луны, вращающейся вокруг планеты, воздействует на океаны, вызывая приливы и отливы.
Гравитационное притяжение Луны заставляет океанскую воду «выпирать» к ней с той стороны Земли, которая ближе всего к Луне. В то же время инерция пытается удержать воду на месте. Но гравитация Луны сильнее, поэтому вода выступает в сторону Луны. Между тем, на противоположной стороне Земли гравитационное притяжение Луны слабее просто потому, что она дальше. Там инерция сильнее гравитации Луны, и вода пытается продолжать двигаться по прямой.
Совокупная сила притяжения и инерции Луны создает две приливные выпуклости, которые остаются выровненными с Луной при вращении Земли. Но Земля вращается вокруг своей оси намного быстрее, чем Луна. Это означает, что трение от движущихся под ней океанских бассейнов также увлекает за собой воду. Таким образом, выпуклости перемещаются немного впереди орбиты Луны, которая пытается оттянуть выпуклости назад (читайте также: ).
На вращение Земли влияют и другие факторы, включая изменение климата. По мере повышения глобальной температуры полярные льды тают быстрее, чем когда-либо прежде, и вода попадает в океаны Земли. Вся эта талая вода постепенно перемещается от полюсов Земли к экватору, где океан выпячивается по направлению к Луне и от нее. Это привело к тому, что Земля стала еще шире в середине, и ее вращение замедлилось еще больше.
Все это означает, что земные дни становятся все длиннее. Изменения настолько незначительны, что мы их и не заметим. Но за миллионы лет эти небольшие изменения будут накапливаться, в конечном итоге добавляя один дополнительный час к суточному циклу Земли.