В самом начале, когда наша планета только сформировалась, примерно 4,5 миллиарда лет назад, она вращалась вокруг своей оси так быстро, что сутки составляли лишь около 10 часов. А потом, как подозревают, в Землю ударилась планета размером с Марс и разрушилась полностью. Наша планета была тяжело ранена, от неё в космос выбило огромную массу вещества, и то, что не упало потом обратно, в итоге собралось в Луну.
Художественная анимация, показывающая возникновение Луны в результате столкновения Земли с гипотетической планетой. Фото © giphy
Учёные считают, что это было необыкновенно удачным стечением обстоятельств: во-первых, притяжение Луны стабилизировало ось вращения Земли, эта ось перестала интенсивно «ходить», смещаться, а значит, перестали резко меняться климатические условия. А без стабильности возникновение и эволюция жизни практически невозможны — даже если что-то зародится, оно быстро погибнет, потому что не успеет приспособиться.
А во-вторых, Луна замедляла и продолжает замедлять вращение Земли вокруг своей оси. Почему она этим помогла: увеличивалась продолжительность светового дня, непрерывного доступа к солнечному свету, и этому были очень рады фотосинтезирующие организмы.
Как Луна замедляет Землю: она тянет к себе океан, чуть приподнимает его, что мы наблюдаем как приливы и отливы. Но на самом деле «со стороны», «из космоса» это выглядит совсем по-другому. Лунная гравитация так хитро работает, что в той или иной степени действует на всю планету целиком и приподнимает океан не только на ближайшей к ней стороне Земли, но и на противоположной. Получается вытянутый пузырь, и Земля вращается внутри этого пузыря.
Смещение приливной волны по мере вращения Луны вокруг Земли. Фото © science.nasa.gov
Луна движется вокруг Земли в том же направлении, что и Земля вращается вокруг своей оси, только, как известно, гораздо медленнее: пока спутник описывает полный круг, планета успевает сделать 27 своих «фуэте». Но «пузырь» движется в темпе Луны, наш Мировой океан как бы её сопровождает. И планета от этого незаметно замедляется, таким образом увеличивая продолжительность своих суток. По подсчётам, каждое столетие Луна прибавляет к ним 2,4 миллисекунды. Капля за каплей.
Но в последние десятилетия учёные с помощью атомных часов дотошно измеряют продолжительность суток и обнаруживают, что Луна — не единственная причина «торможения» Земли. На планету влияет что-то ещё. И главный подозреваемый — изменение климата. Как это работает: учёные сравнивают это с вращением фигуриста на льду. Он кружится медленнее, когда его руки отведены в стороны, и, соответственно, ускоряется, когда их к себе прижимает. Это происходит из-за перераспределения массы — когда масса отдаляется от оси вращения, раскручивать тело становится труднее.
[embedded content]
Изменение скорости вращения фигуриста из-за разницы в положении рук. Видео © Youtube / Tamara Hillman
Так вот, по такому же принципу масса Земли перераспределяется из-за таяния ледников. Уровень моря ведь повышается по всей планете в равной степени. И в итоге выходит, что больше тяжести копится у экватора. По сути, Земля, которая и без того не идеально круглая, от этого ещё дополнительно «сплющивается». А если масса уходит к экватору, то она удаляется от оси вращения.
Учёные просмотрели архивные данные по перемещению масс на планете за последнее столетие и получили следующее: в XX веке конкретно из-за климата к суткам прибавилось от 0,3 до 1 миллисекунды, но с началом нынешнего столетия планета замедляется ещё больше — сейчас скорость увеличения суток составляет 1,33 миллисекунды в столетие. Исследователи оценили прогнозы климатологов и заявили, что к 2100 году из-за глобального потепления эта скорость может удвоиться и составить 2,62 миллисекунды в столетие. Это значит, что влияние человечества на вращение Земли превзойдёт влияние Луны.
В нашей повседневной жизни миллисекунды кажутся ничего не значащими, а вот в космонавтике они могут оказаться принципиально важными: при расчёте траектории полёта космического аппарата даже доли секунды имеют значение. Малейшая неточность — и корабль промахнулся, то есть, к примеру, сел совершенно не там, где надо.
Для комментирования авторизуйтесь!