Znanstvenici su utvrdili da se Mjesec udaljava od Zemlje: 'To ima brojne posljedice'
Mjesec je obično udaljen 385.000 kilometara od Zemlje, ali njegova orbita nije savršen krug i mijenja se
Mjesec se svake godine udaljava od Zemlje za 3,8 centimetara.
Znanstvenici mjere udaljenost do Mjeseca reflektirajući lasere od zrcala koja su tamo postavile svemirske sonde i astronauti. Mjerenjem vremena potrebnog za putovanje svjetlosti do Mjeseca i natrag, znanstvenici mogu vrlo precizno izmjeriti udaljenost do Mjeseca, kako i kako se ta udaljenost mijenja.
Udaljenost do Mjeseca zapravo se mijenja tijekom jednog mjeseca dok kruži oko Zemlje. Mjesec je obično udaljen 385.000 kilometara od Zemlje, ali njegova orbita nije savršen krug i mijenja se za oko 20.000 kilometara dok kruži oko Zemlje. Zbog te promjene neki puni mjeseci su malo veći od drugih te se nazivaju supermjeseci.
Gibanje Zemlje i Mjeseca ima mnogo zanimljivih posljedica, a proučavanje njihovog kretanja tijekom vremena može pomoći istraživačima da bolje razumiju kako se svaki od njih promijenio tijekom 4,5 milijardi godina od nastanka Zemlje i Mjeseca.
Astronom i postdoktorski istraživač iz fizike i astronomije sa Sveučilišta Michigan State, Steve DiKerby, za The Conversation je objasnio zašto se Mjesec udaljava od Zemlje. "Sve je to zbog plime i oseke", rekao je.
Što je plimna sila?
Plimna sila je razlika između djelovanja neke sile na dvije čestice tijela koje se nalazi u polju sile. Primjerice, Mjesec djeluje različitom gravitacijskom silom na čestice na Zemljinoj površini na strani bližoj Mjesecu, u Zemljinu središtu i na Zemljinoj površini na strani daljoj od Mjeseca, a posljedice plimne sile na površini Zemlje su morske mijene. Plimna sila izduljuje elastično tijelo u smjeru djelovanja sile.
Ova plimna sila uzrokuje da se oceani prelijevaju u dva ispupčenja koja su usmjerena prema Mjesecu i od njega. Mjesečeva gravitacija je najjača na bližoj strani Zemlje te stvara izbočinu vode usmjerenu prema Mjesecu. Slabija je na suprotnoj strani Zemlje, što ostavlja još jednu vodenu izbočinu koja zaostaje za ostatkom Zemlje.
Kako se Zemlja okreće, te se izbočine pomiču i stalno su usmjerene prema Mjesecu zbog njegove gravitacijske sile. U New Yorku ili Los Angelesu, razina vode može se promijeniti za oko 1,5 metara zbog ovih plimnih izbočina.
Ove tekuće izbočine nisu sasvim poravnate s Mjesecom, jer se Zemlja okreće i vuče ih naprijed. Ove izbočine također vrše gravitacijsku privlačnost na Mjesec. Izbočina bliža Mjesecu ne samo da vuče Mjesec prema središtu Zemlje, već i malo naprijed u njegovoj orbiti, poput poticaja koji sportski automobil dobiva dok prolazi kroz zavoj.
Ovo povlačenje prema naprijed od bližeg plimnog ispupčenja uzrokuje ubrzanje Mjeseca, što uzrokuje povećanje veličine njegove orbite. Dakle, gravitacija bližeg plimnog ispupčenja na Zemlji vuče Mjesec prema naprijed, što povećava veličinu Mjesečeve orbite. To znači da se Mjesec malo udaljava od Zemlje. Ovaj učinak je vrlo postupan i u prosjeku se može otkriti samo tijekom godina.
Utječe li povećanje Mjesečeve udaljenosti na Zemlju?
Mjesec dobiva zamah kako mu se orbita povećava. Zamislite vrtnju utega pričvršćenog na konopac. Što je konopac dulji, to uteg ima veći zamah i teže ga je zaustaviti.
Budući da Zemlja povećava Mjesečev zamah, Zemljina rotacija se zauzvrat usporava, jer njezin zamah ide na Mjesec. Drugim riječima, kako se Mjesečev orbitalni zamah povećava, Zemljin rotacijski zamah se smanjuje. Ova razmjena čini da dan postane neznatno duži.
Ali ne brinite, ovi učinci su vrlo mali i iznose 3,8 centimetara godišnje. U usporedbi s udaljenošću od 384.600 kilometara to je samo 0,00000001 posto godišnje. Nastavit ćemo imati pomrčine, plimu i oseku i dane koji traju 24 sata milijunima godina.
Je li nam Mjesec bio bliže u prošlosti?
Zemljini su dani u prošlosti bili kraći. Mjesec je vjerojatno nastao prije otprilike 4,5 milijardi godina, kada je mladu Zemlju udario protoplanet veličine Marsa, što je uzrokovalo odbacivanje velike količine materijala u svemir.
Na kraju je taj materijal formirao Mjesec, a on je u početku bio mnogo bliže Zemlji. Tada biste Mjesec vidjeli mnogo veći na nebu.
Ispitujući fosilizirane školjkice u potrazi za materijalom koji pokazuje njihove dnevne obrasce rasta, paleontolozi su pronašli dokaze da je prije 70 milijuna godina, pri kraju vremena dinosaura, dan trajao samo 23,5 sati, baš kako su predvidjeli astronomski podaci.
Što će se dogoditi u budućnosti?
Hoće li se Mjesec na kraju osloboditi Zemljine gravitacije dok se udaljava?
Ako pogledamo desetke milijardi godina u budućnost, Zemljina rotacija bi se na kraju mogla usporiti sve dok se ne bi plimno vezala za Mjesec. To znači da bi Zemlji trebalo jednako dugo da se okrene koliko i Mjesecu da kruži oko nje. U tom trenutku, Mjesec bi prestao biti udaljeniji i Mjesec biste vidjeli samo s jedne strane Zemlje.
No dvije stvari će to spriječiti. Prvo, za otprilike milijardu godina Sunce će postati sjajnije i isparit će u oceane. Zatim neće biti velikih plimnih izbočina vode koje bi uzrokovale da se Mjesec udalji. Nekoliko milijardi godina kasnije, Sunce će se proširiti u crvenog diva i vjerojatno će uništiti Zemlju i Mjesec.
Ali ovi događaji su toliko daleko u budućnosti da se ne morate brinuti o njima. Možete samo uživati u plimi na plaži, pomrčinama Sunca i pogledu na prekrasni mjesec.
POGLEDAJTE GALERIJU
POGLEDAJTE VIDEO: Liječnik o metabolizmu, njegovim bolestima i poremećajima: 'Radi se o nizu kemijskih reakcija s jednim ciljem'
403 Forbidden