Zašto se Mesec udaljava od nas i šta će biti posledice
Povodom upravo završene misije Artemis II, astrofizičar Nil Degras Tajson u svom podkastu StarTalk pokušao je da objasni pojavu po kojoj se Mesec stalno udaljava od Zemlje. Svake godine, naš satelit se pomera 2,5 do 3,8 centimetara dalje od nas. To će imati posledice i na našu planetu.
On objašnjava da Zemlja deluje na Mesec plimnom silom. Ali, i Mesec deluje na Zemlju plimnom silom. Šta je plimna sila? To znači da strana tela koja je bliža drugom objektu oseća jaču gravitaciju nego strana koja je dalje. Zbog toga postoji neto efekat istezanja tog tela. Jedan od efekata plimnih sila na objekte jeste usporavanje njihove rotacije, sve dok jedna strana stalno ne bude okrenuta ka drugom objektu. To se zove plimno zaključavanje.
„Mi smo to uradili Mesecu, jer imamo jače plimne sile nego što Mesec ima na nas. Ljudi koji žele da to povežu sa božanskim ili nečim drugim kažu da je to slučajnost. Ne, to je prirodni krajnji rezultat delovanja plimnih sila na tela u orbiti. Mesec pokušava da uradi isto to nama. Mi usporavamo njegovu rotaciju dok ne počne da nam pokazuje samo jednu stranu, a Mesec pokušava da uspori našu rotaciju da bi se isto desilo i sa Zemljom“, kaže Degras Tajson
Plimno ispupčenje
Postoji i nešto što se zove plimno ispupčenje.
„Ako posmatrate okeane, koji su fluidni, vidite da postoji ispupčenje koje se pruža ka Mesecu i ispupčenje koje se pruža u suprotnom pravcu. Vodeni putevi najjasnije pokazuju to plimno ispupčenje. Ono postoji i u čvrstom delu Zemlje, samo je mnogo manje primetno. U kom pravcu je usmereno? Pomislili biste da gleda tačno ka Mesecu. Međutim, Zemlja se okreće brže nego što Mesecu treba da obiđe Zemlju. Koliko Mesecu treba da obiđe Zemlju? Mesec dana. A koliko Zemlji treba da se okrene jednom? 24 sata. Dakle, mi se rotiramo brže. Zbog toga smo „povukli“ to ispupčenje unapred u odnosu na Mesec na nebu. Ono želi da bude poravnato sa Mesecom, ali ga mi rotacijom „vučemo“ unapred“, kaže Degras Tajson.
Kada se to posmatra kroz pojavu plime i oseke, u stvarnosti to ne znači da voda „dolazi i odlazi“. Plimno ispupčenje je fiksirano u prostoru tako da Zemlj „prolazi“ kroz njega odnosno plima „prelazi“ preko Zemljine površine.
Efekat toga je da kretanje vode preko Zemlje stvara plimno trenje.
Degras Tajson objašnjava da postoji mesto na Zemlji koje najviše doprinosi tom plimnom trenju. To je zaliv Fandi, na istočnoj obali Kanade. To je zaliv gde zbog geometrije terena plima može da poraste i do 15 metara. „Kažu da tamo možete da trčite pored vode dok plima dolazi, toliko je brza. To je maksimalno trenje između okeana i Zemlje, i to trenje usporava rotaciju Zemlje“.
To stvara otpor našoj rotaciji, kao kočnica.
Dvostruko plimno zaključavanje
Takođe, postoji nešto što se zove ugaoni moment, objašnjava ovaj astrofizičar.
Ako nešto usporava, nešto drugo mora dobiti ugaoni moment. Ako ga mi gubimo, ugaoni moment dobija – Mesec.
„Kako Mesec dobija ugaoni moment ako nas ne dodiruje? Zato što je plimno ispupčenje koje je on izazvao pomereno ispred njega. Postoji dodatna gravitaciona sila koju on oseća, i to ga ubrzava u orbiti. Ako ste u orbiti i povećate brzinu, prelazite u višu orbitu. To je kao da ga „izbacujemo“ u višu orbitu. A mi kažemo: „Zašto odlaziš?“. A Mesec bi rekao: „Zato što me vi gurate“. Bukvalno ga udaljavamo“, kaže Degras Tajson.
Plimno ispupčenje ga šalje u višu orbitu jer mu daje dodatnu gravitaciju koja povećava njegovu orbitalnu brzinu, dok istovremeno usporava Zemlju kao kočnica. I to se dešava u savršenoj sinhronizaciji.
Kako Zemlja nastavlja da se usporava, više ne „guramo“ ispupčenje toliko ispred Meseca kao ranije. Na kraju ćemo doći do tačke gde će Zemlja rotirati istom brzinom kojom Mesec obilazi Zemlju. I i više neće biti pomeranja ispupčenja ispred Meseca.
„Tada više neće biti plimnog trenja. I nastupiće plimno zaključavanje odnosno dvostruko plimno zaključavanje“, ističe.
Brzina udaljavanja Meseca nije zanemarljiva
Kaže i da udaljavanje Meseca od dva do četiri centimetra godišnje nije zanemarljivo.
Danas se to može precizno meriti jer je misija Apolo 11 ostavila tzv. ugaone reflektore na Mesecu.
„Znate li šta je posebno kod ugla od tri zida pod pravim uglom? Ako bacite lopticu u takav ugao, ona se odbija tako da se vraća tačno paralelno pravcu iz kog je došla.
Sada šaljemo laserski snop sa Zemlje, on se odbije od Meseca i vraća nazad. Merimo vreme povratka i dobijamo udaljenost Meseca sa preciznošću do delića inča. I tako, godinama unazad, objavljuju se radovi koji potvrđuju da se Mesec udaljava od Zemlje, kaže Degras Tajson.
Poslednja potpuna pomračenja Sunca
Za posledicu to ima i činjenicu da se Mesec smanjuje na nebu. Doći će vreme kada više neće moći da potpuno prekrije Sunce. To znači kraj potpunih pomračenja Sunca.
„Poslednje potpuno pomračenje Sunca dogodiće se za oko 1,2 milijarde godina. Zato živimo u posebnom vremenu odnosa Zemlje, Meseca i Sunca. Danas imamo najlepša pomračenja u Sunčevom sistemu, jer je Mesec na nebu skoro iste veličine kao Sunce. To je zato što je Sunce oko 400 puta veće, ali i oko 400 puta dalje. Zato vidimo koronu Sunca tokom pomračenja“, navodi.
Ako se vratite milijarde godina unazad, Mesec bi bio mnogo veći na nebu i potpuno bi prekrivao Sunce, pa ne bismo videli lepu ivicu korone.
Dan postaje duži
Plimno kretanje, ne samo u zalivu Fandi, nego i na svim kontinentalnim platformama, usporava rotaciju Zemlje.
Ako se Zemlja usporava, dan postaje duži.
Prema njegovim rečima, zbog toga postoje dve opcije.
Ili da svake godine redefiničemo dužinu sekunde, što bi bilo teško. I da dodajemo „prestupne sekunde“.
Od ranih 1970-ih, kada su uvedeni atomski satovi, primećujemo da se dan produžava.
Zbog toga se dodaju te „prestupne sekunde“. Do sada je dodato njih 25-26, navodi Degras Tajson.
One se dekretom „ubacuju“ u ponoć 30. juna ili 31. decembra po griničkom vremenu (UTC), i tako se održava usklađenost vremena.