Како Месец утиче на дужину дана на Земљи

Током људске историје Месец је био нераскидиво, сабласно присутан изнад Земље. Његова нежна гравитациона сила поставља ритам плиме, док његова бледа светлост осветљава ноћне активности многих врста. Читаве цивилизације су поставиле своје календаре на основу његовог ритма раста и нестајања, а неке животиње – као што су балегари – користе сунчеву светлост која се одбија од Месечеве површине да би им помогла у навигацији.

Што је још важније, Месец је можда помогао да се створе услови који омогућавају живот на нашој планети, а према неким теоријама, можда је чак и помогао да се покрене живот на Земљи. Сматра се да његова ексцентрична орбита око наше планете такође игра улогу у неким од важних временских система који данас доминирају нашим животима.

Али Месец нам и даље измиче из руку

Док изводи свој фино избалансирани астро-балет око Земље – кружи, али никада не прави пируете, због чега увек видимо само једну његову страну – постепено се удаљава од наше планете у процесу познатом као „лунарна рецесија“. Испаљивањем ласера са рефлектора које су астронаути из мисије Аполо поставили на површину Месеца, научници су недавно били у могућности да са прецизношћу измере колико се брзо Месец повлачи.

Они су потврдили да се Месец сваке године удаљава за 3,8 центиметара. И како то чини да наши дани постају све дужи.

„Све је у вези са плимом", каже Дејвид Волтам, професор геофизике на Ројал Холовеју, Универзитет у Лондону, који проучава однос Месеца и Земље. „Плимни отпор на Земљи успорава њену ротацију и Месец добија ту енергију као угаони момент.“

У суштини, како се Земља ротира, гравитација Месеца вуче океане и ствара плиму и осеку. Ове плиме су у ствари „избочина“ воде која се пружа у елиптичном облику према гравитацији Месеца и од ње. Али Земља се окреће око своје осе много брже него што Месец кружи око ње, што значи да трење из океанских басена који се крећу испод такође делује и вуче воду заједно са собом. То значи да се избочина помера мало испред Месеца у својој орбити, који покушава да га повуче уназад. Ово полако исцрпљује енергију ротације наше планете, успоравајући њено окретање док Месец добија енергију, што доводи до његовог померања у вишу орбиту.

Ово постепено кочење у окретању наше планете значи да се дужина просечног земаљског дана повећала за око 1,09 милисекунди по веку од касних 1600-их, према најновијој анализи. Друге процене наводе мало вишу, од око 1,78 милисекунди по веку, ослањајући се на старија посматрања помрачења.

Иако ништа од овога не звучи драматично много, током Земљине историје од четири и по милијарде година, то доводи до значајних промена.

Сматра се да је Месец настао у првих 50 милиона година након рођења Сунчевог система. Најшире прихваћена теорија је да је судар између ембрионалне Земље и другог објекта величине Марса, познатог као Теја, отцепио комад материјала и крхотина који су се спојили у оно што сада зовемо Месец. Оно што је јасно из геолошких података сачуваних у стенама на Земљи јесте да је Месец био много ближи Земљи у прошлости него данас.

Месец се тренутно налази 384.400 километара од Земље. Али једна недавна студија указује на то да је пре око 3,2 милијарде година – баш када су тектонске плоче почеле да се померају и микроорганизми који живе у океанима гутали азот – Месец био само 270.000 километара далеко од Земље, или на око 70 одсто од тренутне удаљености.

„Земља која се брже ротира скратила је дужину дана тако да су [у периоду од 24 сата] била два изласка и два заласка сунца, а не само по један као данас", каже Том Јуленфелд, геофизичар који је водио студију на Универзитету „Фридрих Шилер" у Јени, у Немачкој. „Ово је можда смањило температурну разлику између дана и ноћи, а можда и утицало на биохемију фотосинтетских организама."

Међутим, студије попут његове откривају да ни стопа лунарне рецесије није била константна – она се временом убрзавала и успоравала. Једна студија Ванине Лопе де Азаревић, геолога са Националног универзитета Салта у Аргентини, сугерише да се пре око 550–625 милиона година Месец повлачио за чак седам центиметара годишње.

„Брзина којом се Месец удаљавао од Земље дефинитивно се променила током времена и то ће чинити и у будућности", каже Јуленфелд. Међутим, током већег дела своје историје, Месец се удаљавао много споријим темпом него тренутно.

У ствари, тренутно живимо у периоду када је стопа рецесије неуобичајено висока – Месецу би за повлачење тренутном брзином било потребно само милијарду и по година да би достигао садашњу позицију. Али тај процес се одвија од формирања Месеца пре четири и по милијарде година, тако да је очигледно био много спорији у неким тачкама у прошлости.

„Плимни отпор тренутно је три пута већи него што бисмо могли очекивати", каже Волтам. Разлог може бити у величини Атлантског океана.

Тренутна конфигурација континената значи да басен северног Атлантског океана има тачно идеалне пропорције да би створио ефекат резонанције, тако да вода коју садржи пљуска напред-назад брзином блиском брзини плиме и осеке. То значи да су плиме веће него што би иначе биле. Као што Волтам каже, замислите да гурате дете на љуљашци – оно се одбацује све више ако је сваки притисак темпиран са постојећим покретом.

„Да је северни Атлантик мало шири или ужи, то се не би догодило", каже Волтам. „Чини се да модели показују да ако се вратите неколико милиона година уназад, снага плиме одмах опада јер су континенти били у различитим положајима.

Али вероватно ће наставити да се мења у будућности. Научници на основу модела предвиђају да ће се нова плимна резонанца појавити за 150 милиона година од сада, а затим ће нестати за око 250 милиона година када се формира нови „суперконтинент".

Дакле, да ли ћемо можда у будућности остати без Месеца?

Чак и при високој тренутној брзини повлачења, мало је вероватно да ће Месец икада у потпуности напустити Земљу. Сама катастрофална пропаст Сунца ће вероватно интервенисати много пре него што се то догоди за око пет до десет милијарди година. Човечанство ће вероватно нестати много пре тога.

Краткорочно, међутим, човечанство и само може да игра улогу у продужавању дана још мало тако што ће смањити количину воде затворене у глечерима и леденим капама која се повећава због климатских промена.

„Лед у суштини потискује плиму и осеку", каже Волтам, напомињући да је пре око 600 до 900 милиона година, када се сматра да је наша планета ушла у ледено доба познато као „Земља снежна грудва" (хипотеза која тврди да је Земља у једном периоду била потпуно прекривена ледом), и да је тада дошло до драматичног успоравања стопе повлачења Месеца. Утицај је, међутим, тешко предвидети, јер ће се нешто од тога супротставити повратним копненим масама док се тежина ледених покривача скида са њих, и друге компликације.

У теорији, астронаути који ће летети на Месец у Насином програму „Артемис”, када се буду осврнули на своју матичну планету, моћи ће да кажу да су отишли даље од својих претходника из програма „Аполо” пре 60 година.

За нас остале, наши животи су превише кратки да бисмо приметили да се пикосекунде додају дужини сваког дана који пролази. Ако трепнете, пропустићете.