Луна в небе ввергает нас в поэтическое, таинственное и загадочное настроение. Но и люди склада непоэтического, видят в поведении естественного спутника нашей планеты много загадок. Одна из них состоит в том, что Луна всегда повернута к Земле одной стороной. Обратную сторону Луны впервые смогла сфотографировать советская космическая станция «Луна-3» только 7 октября 1959 года.
Объяснение этого феномена с одной стороны очень простое. Период обращения Луны вокруг своей оси совпадает с периодом обращения ее вокруг Земли. Поэтому и повернута она к нам всегда одной своей стороной.
Объяснение, конечно, простое, но совсем не объясняющее причины того, почему произошло такое редкое событие: два совершенно не связанных между собой астрономических параметра совпали. Такое совпадение случайно или же в его основе лежит какое-то важное физическое явление? То есть, очевидно, что подобное совпадение маловероятно. Так в чем же дело?
Желающих объяснить это явление было довольно много. Объяснения выдвигались разной степени серьезности. Вплоть до того, что Луна – искусственный спутник, построенный инопланетянами для наблюдения над нашей планетой и «подвешенный» над нею соответствующим образом.
Но один из законов любой науки – не умножать сущности без нужды. То есть, искать объяснение явлениям в рамках уже имеющихся понятий, а не придумывать нечто экстравагантное и фантастическое. Поэтому астрономы начали решать непростую задачу взаимодействия двух небесных тел. И решили.
Каковы результаты этого решения?
Как известно, под воздействием притяжения Луны земные воды поднимаются над поверхностью морей и океанов, образуя два «горба»: один – непосредственно под Луной, а второй – с противоположной стороны Земли. Поскольку Луна вращается вокруг Земли, приливные «горбы» передвигаются по поверхности, в результате чего на побережьях возникают приливы, во время которых вода может подниматься на высоту нескольких метров. За сутки происходит два океанических прилива: один, высокий, ночью, а второй, – через 12 часов, днем.
Не только земная вода притягивается к Луне, но и земная кора. Подъемы земной поверхности гораздо ниже, и мы их не замечаем. Но они существуют, и деформация земной коры под воздействием притяжения Луны имеет место.
Такие деформации вызывают внутреннее трение в земной коре. На преодоление этого трения расходуется энергия вращения планеты. В результате скорость вращения Земли снижается.
На Луне такие процессы торможения происходят еще интенсивнее, поскольку масса Земли значительно выше массы Луны. С течением времени вращение Луны стало определяться только влиянием притяжения Земли. Собственная скорость вращения Луны совпала с периодом обращения ее вокруг Земли. Подобное явление называется синхронным вращением или приливным захватом (Tidal locking).
Приливный захват также наблюдается при движении естественных спутников Марса вокруг этой планеты. Они также повернуты к Марсу только одной своей стороной. Крупные спутники гигантов Юпитера, Сатурна и Урана тоже синхронно вращаются вокруг своих центральных планет. Спутник Нептуна Тритон также находится в процессе синхронного вращения с центральной планетой. Особенно интересен случай взаимодействия Плутона со своим спутником Хароном. Поскольку масса этих планет различается не сильно, и находятся они на относительно небольшом расстоянии друг от друга, Плутон также захвачен синхронным движением относительно своего спутника. Обе планеты вращаются вокруг общего центра, который находится над поверхностью Плутона. Как будто бы две эти планеты соединили невидимыми тросами!
Воздействие притяжения Земли на Луну затормозило движение Луны и как бы «привязало» Луну к нашей планете. Земля, как было сказано, тоже замедляет свое вращение. Другой эффект взаимодействия Луны и Земли состоит в том, что увеличивается расстояние между этими планетами. Луна как бы «удаляется» от Земли и при этом, по законам механики, ее орбитальная скорость возрастает.
Ученые подсчитали, что «всего» через 5 миллиардов лет Земля тоже будет повернута к Луне одной своей стороной. Вращение Земли замедлится, и в земном году станет всего лишь 9 суток. Соответственно Луна, сильно удалившаяся от земной поверхности, будет совершать 9 оборотов вокруг Земли. В земном году станет всего 9 месяцев, каждый из которых будет длиться 1 день!
