Что произойдет, если исчезнет луна. Что станет с Землей, если Луна исчезнет? Что будет если луны не станет

На протяжении почти целых 4,5 миллиарда лет истории нашей Солнечной системы Земля находилась в одиночестве и вращалась вокруг Солнца. Наша гигантская лунная спутница крупнее и гораздо массивнее любых других лун в сравнении с теми планетами, вокруг которых они вращаются. В своей полной фазе Луна ярко светит ночью, и она в течение всей истории своего существования связана с такими феноменами как сумасшествие (или лунатизм), поведение животных (выть на Луну), сельское хозяйство (полнолуние перед осенним равноденствием) и даже с женскими менструальными циклами. Ее разрушение стало бы катастрофой, но оно также навсегда изменило бы наш мир некоторыми невероятно интересными способами.

1) При разрушении Луны ее обломки полетят в сторону Земли, однако это, возможно, не приведет к уничтожению жизни. Представьте себе оружие настолько смертоносное, что оно будет способно гравитационно освободить Луну и разорвать ее на части. Для этого потребуется кусок антиматерии величиной со средний астероид (около километра в диаметре), и тогда ее части разлетятся по всем направлениям. Если взрыв будет достаточно слабым, то осколки сформируют одну или несколько лун; а если он будет сильным, то ничего вообще не останется; а если он будет правильной силы, то он создаст кольцевую систему вокруг Земли. Со временем эти лунные фрагменты сойдут с орбиты благодаря земной атмосфере, и произойдет серия столкновений.

Однако эти столкновения не будут такими разрушительными, как в случае с астероидами или кометами, которых мы так опасаемся сегодня. Хотя куски Луны могут оказаться массивными, плотными и даже, возможно, они будут больше уничтоживших динозавров астероидов, они, тем не менее, будут иметь намного меньше энергии. Астероиды или кометы, сталкивающиеся с Землей, двигаются со скоростью 20, 50 или даже более 100 километров в секунду, тогда как лунные осколки будут двигаться со скоростью всего лишь 8 километров в секунду, и они только по касательной войдут в нашу атмосферу. Тем не менее, падающие на Землю куски Луны будут обладать разрушительной силой, однако эта сила при столкновении будет составлять всего 1% от общей энергии при столкновении со сравнимым по размеру астероидом. А если падающие куски будут достаточно небольшими, то человечество без труда переживет их воздействие.

2) Ночное небо, естественно, будет значительно более ярким. После того как Луна и все ее остатки исчезнут, второй по яркости объект на небе Земли полностью перестанет существовать. Хотя Солнце, естественно, в 400 тысяч раз ярче, чем полная Луна в перигее, она, в свою очередь, в 14 тысяч раз ярче следующего по яркости объекта на небе - Венеры. Если взять шкалу темного неба Бортла (Bortle Dark-Sky Scale), то полная Луна может привести вас с 1-го номера - наиболее чистое и естественное темное небо из всех возможных вариантов - прямо до 7-го или 8-го уровня, затмевая таким образом даже самые яркие звезды. Без Луны не будет помех для чистого, темного неба ни в один из дней года.

3) Больше не будет затмений. Говорим ли мы о солнечном затмении - частичном, полном или кольцеобразном, - или о лунных затмениях, когда этот естественный спутник Земли попадает в нашу тень, в любом случае больше никаких затмений не будет. Затмение требует наличия трех объектов и их определенного выстраивания - Солнца, планеты и луны этой планеты. Когда луна проходит между Солнцем и планетой, то тень может отбрасываться на поверхность планеты (полное затмение), луна может пересекать поверхность солнца (кольцеобразное затмение), или она может затмить только часть солнечного света (частичное затмение). Однако в том случае, если луны нет вообще, то ничего подобного и не происходит. Наш естественный спутник никогда не сможет попасть в тень Земли, если он не существует, и таким образом с затмениями будет покончено.

4) Продолжительность дня станет постоянной. Возможно, вы особенно над этим не задумывались, но Луна представляет собой для вращающейся Земли незначительную фрикционную силу, и в результате скорость ее вращения постепенно падает. Мы можем потерять здесь или там лишь секунду в течение многих веков, но они со временем накапливаются. В нашем современном 24-часовом дне было всего 22 часа во времена динозавров и всего 10 часов несколько миллиардов лет назад. А через четыре миллиона лет мы не будем добавлять больше дни в нашем календаре, поскольку скорость вращения замедлится, а длина дня продолжит увеличиваться. Однако без Луны все это прекратится. Мы будем иметь 24-часовой день каждый день до тех пор, пока на солнце не закончится энергия, и оно не погаснет.

5) Наши приливы и отливы будут незначительными. Приливы и отливы представляют собой интересные, значительные отличия для тех из нас, кто живет недалеко от побережья, особенно в бухте, узком заливе, проливе или в других местах, где скапливается вода. Приливы и отливы на Земле происходят, в основном, из-за влияния Луны, тогда как Солнце оказывает лишь незначительное воздействие на те приливы и отливы, которые мы видим сегодня. Во время полнолуния и новолуния, когда выстраиваются по определенной линии Солнце, Земля и Луна, у нас происходит наибольший, сизигийный прилив - это время самого большого из числа возможных отличий между уровнем прилива и отлива. Когда они находятся по отношению друг к другу под прямым углом во время четверти Луны, мы имеем самый низкий уровень воды - и это момент наименьших изменений. Сизигийный прилив в два раза больше по сравнению с самым низким уровнем, однако без Луны приливы и отливы будут весьма незначительными, и по величине они будут составлять всего лишь четверть от нынешнего максимального уровня.

6) Наш осевой наклон будет нестабильным. Это неприятная вещь. Земля вращается вокруг своей оси с наклоном 23,4 градуса по отношению к нашей орбитальной плоскости вращения вокруг Солнца (это явление называется наклоном или obliquity). Вы можете подумать, что к Луне это не имеет особого отношения, однако в течение десятков тысяч лет этот наклон изменяется - с 22,1 градуса до 24,5 градусов. Луна представляет собой стабилизирующую силу, тогда как миры без больших лун - как, например, Марс - со временем сталкиваются с изменением наклона в десятки раз большим. На Земле, если не будет Луны, наше отклонение, согласно существующим оценкам, временами будет превышать 45 градусов, и это сделает из нас мир, которые будет вращаться на наших боках. На полюсах всегда будет холодно, а на экваторе не обязательно будет тепло. Без Луны, стабилизирующей наше положение, ледниковый период будет распространяться по различным частям нашего мира каждые несколько тысяч лет.

И, наконец:

7) Мы больше не будем иметь удобную стартовую площадку для полета к остальным частям вселенной. Насколько можно судить, человечество является единственным видом, который по собственной воле вступил на поверхность других миров. Частично сделанное в период с 1969 года по 1972 годом можно объяснить тем, что Луна находится так близко к Земле. Расстояние составляет всего 380 тысяч километров, и ракета может преодолеть этот путь примерно за три дня, а полет до Луны и обратно со скоростью света займет всего 2,5 секунды. Что касается следующих ближайших объектов - Марса и Венеры, - по полет до них будет продолжаться несколько месяцев, полет туда и обратно - больше года, а коммуникационный сигнал будет проходить это расстояние в течение большого количества минут.

Полет на Луну - это наиболее легкое «тренировочное путешествие», о котором мы могли бы попросить Вселенную, если бы наша цель состояла в исследовании остальной части Солнечной системы. Возможно, когда-нибудь мы вновь ей воспользуемся, а также всем тем, что она дает Земле - и это не такое далекое время.

Луна - спутник Земли и что-то вроде телохранителя, защищающего нашу планету от астероидов и метеоров. Благодаря Луне на Земле происходит регулярная смена приливов и отливов, а также сохраняется наклон оси вращения планеты. А теперь представьте, как изменится жизнь на Земле, если с Луной что-то вдруг случится.

Луна помогает планете удерживать ось вращения под одним, привычным для нее углом в 22-24 градуса. Если Луна внезапно исчезнет, этот угол будет очень сильно колебаться, то есть планету начнет "колбасить" - и, соответственно, начнутся скачки климата и сезонности. Четкая смена сезонов уйдет в прошлое, погода будет вести себя непредсказуемо, сменяя недели дождя месяцами засухи, а потом засыпая все снегом.

Без Луны в небе наклон земной оси довольно быстро изменится, что приведет к огромным изменениям на нашей планете за очень короткий срок. И это может сделать большую часть земной поверхности непригодной для жизни и сельского хозяйства. Разрастание на Земле безлюдных пустошей может произойти быстро, за несколько лет. А шапки льда на полюсах будут таять гораздо быстрее, чем сейчас, что поднимет уровень мирового океана и приведет в итоге к остыванию планеты. То есть после завершения стадия нагрева и таяния льда начнется очередной ледниковый период. Переход к нему будет довольно долгим и постепенным, но на внешней поверхности Земли эти перемены скажутся достаточно быстро и будут очевидны.

Без Луны скорость вращения Земли изменится. Луна ее замедляет, забирая часть энергии вращения Земли для своей собственной орбиты. В отсутствие Луны наша планета начнет вращаться гораздо быстрее, но даже если бы это было не так, резкое исчезновение гравитационной силы Земли, вероятно, приведет к серьезным изменениям климата. Например, сильнейшим ураганам и штормам, которые просто все сметут на своем пути.

Если Луна исчезнет, постепенно мы увидим, как просыпаются вулканы - один за другим, где-то в течение пары лет. Ведь резкие колебания наклона оси вращения Земли и изменение скорости вращения вызовут сильные толчки планеты, за которыми последуют всякого рода геологические бедствия. Тектонические плиты начнут сдвигаться, вызывая землетрясения. И вулканическая активность в этом случае неминуема.

Луна - один из важных объектов космических исследований, и если она исчезнет, то космонавтика потеряет очень многое. Тут и говорит не о чем: до Луны можно добраться за четыре дня. Путь до другого ближайшего к нам космического тела занимает минимум месяц. Для развития науки Луна очень важна и ее потеря была бы невосполнима.

Может показаться, что регулярность приливов и отливов не имеет особого значения для жизни на Земле, но это не так. В действительности она крайне важна для поддержания экосистем в равновесии, а также контроля и стабилизации температуры океанов путем соединения теплых и холодных течений.

Каким образом Луна вообще может внезапно исчезнуть? Предположим, она взорвалась (это первое и самое очевидное, что можно представить). И остаемся мы такие на Земле - мало того, что без защиты от метеоров, так еще и куски взорвавшейся Луны на нас падают... Скорость 8 км/сек - довольно большая, и если маленькие обломки сгорят в атмосфере, то более крупные достигнут Земли и нанесут ей немалый ущерб.

В нормальном состоянии гравитационное притяжение Луны вызывает "вздутие" водного пузыря вокруг средней части Земли. Без Луны пузырь лопнет и вы сами можете представить, куда пойдет вода. Это создаст приливные волны невероятного масштаба, которые обрушатся на побережья.

Луна замедляет вращение Земли, и без Луны день на нашей планеты продолжался бы всего 6 часов. Если Луна исчезнет, то ничто не будет отбирать у Земли часть энергии и вращение Земли ускорится. Изменение будет проиходить постепенно, но довольно быстро - в течение нескольких лет календарь полностью изменится.

Без защиты телохранителя-Луны Земля окажется открытой и уязвимой. Не зря же наш спутник весь в дырках кратеров, и каждый образовался в результате столкновения с каким-то небесным телом. И если Луны не будет, то следующее такое столкновение с гораздо большей вероятностью произойдет с Землей.

Наклон оси вращения Земли играет крайне важную роль в том, как организована жизнь на нашей планете, а Луна - один из ключевых компонентов, от которых этот наклон зависит. Без Луны наклон оси может измениться с 24,5 градусов до 45 градусов, и если это произойдет, то, значит, полюса уже не будут покрыты снегом. Таяние полюсов полностью изменит облик планеты. Территории лесов станут пустынями, и очень быстро. Весь лед, растаявший на северном и южном полюсах, приведет к резкому повышению содержания CO2 в воздухе, а это, в свою очередь - к еще более резким изменениям климата... В общем, нам всем конец.

Может быть, прозвучит глупо, но до сих пор многие люди, занимающиеся сельским хозяйством, сверяются с фазами Луны - когда что сажать, когда удобрять, когда собирать урожай и т. п. Особенно мелкие фермеры, которые просто привыкли так поступать. Исчезни Луна - и что они, бедные, будут делать? Придется фермы закрывать. К тому же все равно смысла в них особого не будет, когда все начнет рушиться и приходить в упадок.

Часто можно слышать о том, что обитаемостью Земля обязана своему спутнику, гравитация которого удерживает ось нашего вращения, а та, в свою очередь, обеспечивает стабильность земного климата. Поэтому если Земля потеряет Луну, то все пойдет вразнос и жизнь на планете исчезнет. Но так ли это на самом деле? Астроном Джек Лиссауэр считает, что нет.

Наверное, вы помните, что самым гениальным злодейским планом главного героя мультфильма "Гадкий Я" ("Despicable Me") было похищение естественного спутника нашей планеты, то есть Луны. И после того, как ему удалось сделать это, на Земле наступил полный конец света — климат испортился, горы сдвинулись, одним словом, все пошло наперекосяк. Наверное именно поэтому Грю решил срочно вернуть Луну на место — до злодея дошло, что это небесное тело висит у нас над головами не только в качестве украшения ночного неба.

Однако все это, как мы понимаем, — исключительно фантазии авторов мультфильма. Но вот имеют ли они под собой реальные основания? Конечно же, вряд ли в ближайшую тысячу лет кто-нибудь из земных обитателей сможет повторить подобное похищение Луны в реальности, однако наш спутник может покинуть Землю и каким-нибудь другим способом — например, сойти со своей орбиты после удара крупного небесного тела. И что тогда станет с нашей планетой, а также теми, кто на ней обитает?

Согласно расчетам ученых, ничего хорошего после "отбытия" Луны в далекие края ожидать не приходится — без гравитационного воздействия спутника ось вращения Земли смещалась бы не в диапазоне 22,0-24,6° (что наблюдается сейчас и вообще на протяжении всей истории нашей планеты), а колебалась бы — от 0 до 85°. Получается, что наша планета время от времени просто заваливалась бы на бок! Ну а если это случится, то, сами понимаете, полярная ночь и полярный день стали бы нормой не только для полюсов, но и для вообще всех регионов Земли, что несомненно повлияло бы на климат. В итоге при отклонении оси к 0° северные регионы были бы необитаемы из-за холода, а экватор — вечно перегрет и, соответственно, тоже безжизненен.

Однако насколько картина, нарисованная такой моделью, близка к тому, что может случится в реальности, если Луна покинет окрестности Земли? Задавшись этим вопросом, астроном Джек Лиссауэр из Исследовательского центра НАСА в Эймсе (США), который, кстати, в свое время открыл первые два спутника планеты Уран, решил построить собственную модель этой гипотетической катастрофы. Причем время существования Земли без своего спутника в этой модели было определено в 4 млрд лет — то есть столько, сколько существует жизнь на нашей планете. И что вы думаете, никаких катастрофических сценариев в этой модели вообще ни разу не возникло — за все четыре миллиарда лет наклон земной оси не превысил 40 градусов и не упал ниже 10 градусов.

"Если бы Земля не имела Луны, наклон ее оси вращения — и тем самым климат — варьировался бы гораздо сильнее, чем сейчас, это верно. Но ничего настолько плохого, что демонстрировали нам предшествующие модели, не случилось бы. Даже если брать такой небольшой по геологическим меркам период, как время, необходимое для развития сложной жизни, то даже за этот промежуток изменения могли быть, скажем, градусов десять в обе стороны, но не больше. А это не привело бы к резким климатическим изменениям, которые могли бы угрожать существованию примитивных живых организмов", — комментирует результаты исследования доктор Джек Лиссауэр.

Кстати, отмечает ученый, если бы у лишенной спутника Земли было бы еще в придачу и ретроградное вращение (то есть Солнце вставало бы для землян на западе), которое должно иногда встречаться среди скалистых экзопланет других систем, колебания оси наклона были бы еще меньше. Это объясняется тем, что в этом случае кручение планеты вокруг своей оси шло бы в направлении, противоположном тому, по которому она путешествует вокруг звезды. Таким образом, говорит доктор Лиссауер, экзопланеты земного типа, которые лишены естественных спутников, не следует сразу автоматически записывать в безжизненные — особенно, если они имеют ретроградное вращение.

Впрочем, добавляет ученый, долговременные колебания климата, связанные с более сильными колебаниями земной оси при отсутствии Луны, действительно имели бы место, но их никак нельзя называть катастрофическими. В конце концов, нельзя забывать о том, что даже сильный наклон оси (приводящий к "расползанию" полярной ночи и дня) одновременно с охлаждающим эффектом из-за роста альбедо (отражающей способности поверхности) в неосвещенном полушарии, которое бы обеспечивало образование большого количества льда во время полярной ночи, увеличивал бы эффективность поглощения планетой солнечного света. А это должно давать нагревающий эффект — по крайней мере, так говорят многие модели.

На протяжении почти целых 4,5 миллиарда лет истории нашей Солнечной системы Земля находилась в одиночестве и вращалась вокруг Солнца. Наша гигантская лунная спутница крупнее и гораздо массивнее любых других лун в сравнении с теми планетами, вокруг которых они вращаются. В своей полной фазе Луна ярко светит ночью, и она в течение всей истории своего существования связана с такими феноменами как сумасшествие (или лунатизм), поведение животных (выть на Луну), сельское хозяйство (полнолуние перед осенним равноденствием) и даже с женскими менструальными циклами. Ее разрушение стало бы катастрофой, но оно также навсегда изменило бы наш мир некоторыми невероятно интересными способами.

1) При разрушении Луны ее обломки полетят в сторону Земли, однако это, возможно, не приведет к уничтожению жизни. Представьте себе оружие настолько смертоносное, что оно будет способно гравитационно освободить Луну и разорвать ее на части. Для этого потребуется кусок антиматерии величиной со средний астероид (около километра в диаметре), и тогда ее части разлетятся по всем направлениям. Если взрыв будет достаточно слабым, то осколки сформируют одну или несколько лун; а если он будет сильным, то ничего вообще не останется; а если он будет правильной силы, то он создаст кольцевую систему вокруг Земли. Со временем эти лунные фрагменты сойдут с орбиты благодаря земной атмосфере, и произойдет серия столкновений.

Однако эти столкновения не будут такими разрушительными, как в случае с астероидами или кометами, которых мы так опасаемся сегодня. Хотя куски Луны могут оказаться массивными, плотными и даже, возможно, они будут больше уничтоживших динозавров астероидов, они, тем не менее, будут иметь намного меньше энергии. Астероиды или кометы, сталкивающиеся с Землей, двигаются со скоростью 20, 50 или даже более 100 километров в секунду, тогда как лунные осколки будут двигаться со скоростью всего лишь 8 километров в секунду, и они только по касательной войдут в нашу атмосферу. Тем не менее, падающие на Землю куски Луны будут обладать разрушительной силой, однако эта сила при столкновении будет составлять всего 1% от общей энергии при столкновении со сравнимым по размеру астероидом. А если падающие куски будут достаточно небольшими, то человечество без труда переживет их воздействие.

2) Ночное небо, естественно, будет значительно более ярким. После того как Луна и все ее остатки исчезнут, второй по яркости объект на небе Земли полностью перестанет существовать. Хотя Солнце, естественно, в 400 тысяч раз ярче, чем полная Луна в перигее, она, в свою очередь, в 14 тысяч раз ярче следующего по яркости объекта на небе - Венеры. Если взять шкалу темного неба Бортла (Bortle Dark-Sky Scale), то полная Луна может привести вас с 1-го номера - наиболее чистое и естественное темное небо из всех возможных вариантов - прямо до 7-го или 8-го уровня, затмевая таким образом даже самые яркие звезды. Без Луны не будет помех для чистого, темного неба ни в один из дней года.

3) Больше не будет затмений. Говорим ли мы о солнечном затмении - частичном, полном или кольцеобразном, - или о лунных затмениях, когда этот естественный спутник Земли попадает в нашу тень, в любом случае больше никаких затмений не будет. Затмение требует наличия трех объектов и их определенного выстраивания - Солнца, планеты и луны этой планеты. Когда луна проходит между Солнцем и планетой, то тень может отбрасываться на поверхность планеты (полное затмение), луна может пересекать поверхность солнца (кольцеобразное затмение), или она может затмить только часть солнечного света (частичное затмение). Однако в том случае, если луны нет вообще, то ничего подобного и не происходит. Наш естественный спутник никогда не сможет попасть в тень Земли, если он не существует, и таким образом с затмениями будет покончено.

4) Продолжительность дня станет постоянной. Возможно, вы особенно над этим не задумывались, но Луна представляет собой для вращающейся Земли незначительную фрикционную силу, и в результате скорость ее вращения постепенно падает. Мы можем потерять здесь или там лишь секунду в течение многих веков, но они со временем накапливаются. В нашем современном 24-часовом дне было всего 22 часа во времена динозавров и всего 10 часов несколько миллиардов лет назад. А через четыре миллиона лет мы не будем добавлять больше дни в нашем календаре, поскольку скорость вращения замедлится, а длина дня продолжит увеличиваться. Однако без Луны все это прекратится. Мы будем иметь 24-часовой день каждый день до тех пор, пока на солнце не закончится энергия, и оно не погаснет.

5) Наши приливы и отливы будут незначительными. Приливы и отливы представляют собой интересные, значительные отличия для тех из нас, кто живет недалеко от побережья, особенно в бухте, узком заливе, проливе или в других местах, где скапливается вода. Приливы и отливы на Земле происходят, в основном, из-за влияния Луны, тогда как Солнце оказывает лишь незначительное воздействие на те приливы и отливы, которые мы видим сегодня. Во время полнолуния и новолуния, когда выстраиваются по определенной линии Солнце, Земля и Луна, у нас происходит наибольший, сизигийный прилив - это время самого большого из числа возможных отличий между уровнем прилива и отлива. Когда они находятся по отношению друг к другу под прямым углом во время четверти Луны, мы имеем самый низкий уровень воды - и это момент наименьших изменений. Сизигийный прилив в два раза больше по сравнению с самым низким уровнем, однако без Луны приливы и отливы будут весьма незначительными, и по величине они будут составлять всего лишь четверть от нынешнего максимального уровня.

6) Наш осевой наклон будет нестабильным. Это неприятная вещь. Земля вращается вокруг своей оси с наклоном 23,4 градуса по отношению к нашей орбитальной плоскости вращения вокруг Солнца (это явление называется наклоном или obliquity). Вы можете подумать, что к Луне это не имеет особого отношения, однако в течение десятков тысяч лет этот наклон изменяется - с 22,1 градуса до 24,5 градусов. Луна представляет собой стабилизирующую силу, тогда как миры без больших лун - как, например, Марс - со временем сталкиваются с изменением наклона в десятки раз большим. На Земле, если не будет Луны, наше отклонение, согласно существующим оценкам, временами будет превышать 45 градусов, и это сделает из нас мир, которые будет вращаться на наших боках. На полюсах всегда будет холодно, а на экваторе не обязательно будет тепло. Без Луны, стабилизирующей наше положение, ледниковый период будет распространяться по различным частям нашего мира каждые несколько тысяч лет.

И, наконец:

7) Мы больше не будем иметь удобную стартовую площадку для полета к остальным частям вселенной. Насколько можно судить, человечество является единственным видом, который по собственной воле вступил на поверхность других миров. Частично сделанное в период с 1969 года по 1972 годом можно объяснить тем, что Луна находится так близко к Земле. Расстояние составляет всего 380 тысяч километров, и ракета может преодолеть этот путь примерно за три дня, а полет до Луны и обратно со скоростью света займет всего 2,5 секунды. Что касается следующих ближайших объектов - Марса и Венеры, - по полет до них будет продолжаться несколько месяцев, полет туда и обратно - больше года, а коммуникационный сигнал будет проходить это расстояние в течение большого количества минут.

Полет на Луну - это наиболее легкое «тренировочное путешествие», о котором мы могли бы попросить Вселенную, если бы наша цель состояла в исследовании остальной части Солнечной системы. Возможно, когда-нибудь мы вновь ей воспользуемся, а также всем тем, что она дает Земле - и это не такое далекое время.

Этан Зигель - астрофизик и писатель,

он также является основателем и основным автором блога Starts With a Bang.