Что бы было без Луны?

Присутствие Луны на небе кажется таким основательным, что многих может удивить новость о том, что  она от нас отдаляется: примерно на 4 сантиметра каждый год.

Вы помните британский сериал «Космос: 1999»? Луну выбрасывает с земной орбиты после взрыва радиоактивных отходов, которые хранились на ее поверхности. Сериал рассказывает о приключениях экипажа космической станции «Альфа», которая вместе с нашим спутником уносится вдаль.

Но меня всегда занимал вопрос: что же тогда станет с Землей?

Мы утратим сильного союзника, который сопутствует нам практически с начала существования Солнечной системы. Наш союз начинался бурно. Луна возникла в результате гигантского космического столкновения: Земля налетела на небесное тело, в два раза превышающее по своей массе Марс. Но если бы этой катастрофы не произошло, возможно, на земном шаре сейчас не было бы жизни, или, по крайней мере, она бы выглядела иначе. Первые одноклеточные организмы, которые появились на нашей планете примерно 3,5 миллиарда лет назад, по всей вероятности, пользовались помощью Луны. В это время она должна была выглядеть на небе эффектно, так как находилась очень близко от Земли, а ее гравитация вызывала более мощные, чем в наши дни, волны приливов и отливов. Благодаря этому вода могла дальше проникнуть на сушу и вымыть в океан минералы, удобрявшие первобытный «суп» и делавшие его более пригодным для зарождающейся жизни. Благодаря приливам и отливам появлялись плоские затопляемые пространства, которые время от времени осушались и спустя миллиарды лет стали полигоном для первых организмов, пытавшихся выйти на сушу.

Ускоряющаяся Земля
Луна отдаляется от Земли за счет силы вращения нашей планеты. Волны вызванных Луной приливов ударяют о континенты и замедляют вращение Земли, удлиняя сутки примерно на 2 секунды в 100 тысяч лет. Как полагают ученые, 4,5 миллиарда лет назад юная Луна находилась всего в 25 тысячах километров над Землей (сейчас это расстояние составляет примерно 400 тысяч километров), а в сутках было всего 6 часов. 600 миллионов лет назад они уже были, если верить оставленным приливами и отливами на скалах в Австралии геологическим следам, на два часа короче современных.

Если бы на протяжении миллиардов лет рядом с нами не находился большой и тяжелый спутник, который отнимает у Земли энергию, она бы вращалась быстрее. День и ночь сменяли бы другу друга, как при ускоренной съемке. Как жить с таким скудным количеством времени в течение дня? С другой стороны, рабочий день стал бы короче, а в году было бы гораздо больше дней, ведь время оборота вокруг Солнца осталось бы неизменным. Но если вы уже стали планировать, как бы вы провели эти дополнительные дни, не спешите. Ведь Земля вращалась бы быстрее, но, по всей видимости, без людей. Почему?

В начале 90-х годов прошлого века Жак Ласкар (Jacques Laskar) из Парижской обсерватории вместе со своими коллегами подсчитал, что Луна играет для нашей цивилизации важную роль: она стабилизирует наклон оси вращения Земли. Сейчас угол ее наклона к плоскости орбиты составляет 23,5 градусов, благодаря чему мы в наших широтах можем наслаждаться четырьмя временами года. При этом, что особенно важно, этот угол достаточно стабилен: в течение цикла, составляющего примерно 40 тысяч лет, земная ось отклоняется на 1-2 градуса.

Без Луны гравитация мощного Юпитера быстро нарушила бы это равновесие. Ось вращения меняла бы свое положение хаотичным образом в пределах от 0 до 85 градусов: при таком наклоне она бы практически легла на плоскость своей орбиты, полюсы оказались бы в положении экватора и наоборот. А это бы вызвало радикальное изменение климата. Наша планета каждые несколько миллионов лет покрывалась бы толстым слоем льда, что сделало бы практически невозможным развитие эволюции и появление высокоорганизованных организмов. Наверняка никогда не смог бы появиться разум. Марс стал мертвой планетой, по всей вероятности из-за того, что у него не было большого спутника: связанные с этим колебания угла наклона оси вращения вызывали изменения климата.

Луна окружила нас заботой, а когда окреп Homo sapiens, наш спутник стал для него одним из первых хронометров, отмерявших уходящее время. Регулярные фазы Луны вдохновили первобытные культуры на создание первых календарей. Благодаря ей мы делим год на 12 месяцев, потому что нашему спутнику нужен примерно месяц (точнее 29 с половиной дней), чтобы пройти все фазы от новолуния до полнолуния и очередного новолуния. В польском языке Луну раньше называли просто «месяцем» («miesiąc», в современном языке — Księżyc, — прим. перев.).

Близость спутника питала научную фантастику. Первым в истории фантастическим произведением стал написанный в XVII веке роман «Сон» о путешествии на Луну, который опирался на научные знания того времени. Его автором был гениальный астроном, физик и математик Иоганн Кеплер (Johannes Kepler). Двести лет спустя свои версии завоевания спутника описали Жюль Верн («С Земли на Луну») и Герберт Уэллс («Первые люди на Луне»). Эти произведения будоражили фантазию визионеров, конструкторов, изобретателей и создателей ракет. Мечты о полете на Луну в начале XX века привели к появлению первых проектов транспортных средств с ракетным двигателем и концепций космических путешествий, которые стали реальностью после Второй мировой войны.

Увлекала Луна и ученых. Современная наука многим ей обязана. Когда в 1609 году впервые в истории Галилей направил в небо телескоп, сначала он увидел Луну. В трактате Sidereus Nuncius он описывает увиденное. Во-первых, он отмечает, что ее поверхность не плоская, как думали раньше философы, а напоминает земной пейзаж. Он заметил горы, долины и темные пятна, которые счел морями. Другие ученые пошли по следам Галилея, создав первые карты Луны. Одну из самых первых опубликовал в 1647 году Ян Гевелий в своем труде «Селенография». Он отметил лунные горы, моря, заливы, континенты, острова, озера. Исаак Ньютон создал теорию всемирного тяготения, когда, наблюдая за падающим яблоком, понял, что та же сила, которая притягивает яблоко, удерживает на околоземной орбите и Луну. Первой проверкой этой теории стало вычисление этой силы на высоте Луны.

Союзник Эйнштейна

Спустя несколько сот лет Луна помогла проверить теорию гравитации, которую придумал Альберт Эйнштейн. В 1919 году научная экспедиция отправилась наблюдать полное солнечное затмение в Африке, чтобы выяснить, существует ли предсказанное теорией искривление световых лучей в поле Солнца. Благодаря Луне, закрывшей солнечный диск, Эйнштейн добился бессмертной славы и стал мировой знаменитостью.

Кстати, затмения. Не упомянуть о них невозможно. Без нашего спутника мы бы не смогли наблюдать этот уникальный в масштабах галактики, а возможно, и вселенной феномен. У нас не было бы самых масштабных в истории представлений на свежем воздухе, на которых нередко присутствуют миллионы людей.

Размер лунного диска на небе случайно оказался практически идентичным размеру солнечного. Ни на одной планете нашей системы такого стечения обстоятельств не произошло, и поэтому там нельзя увидеть такое явление, когда звезда полностью закрыта, но остается видна ее корона и поднимающиеся на ней протуберанцы плазмы. «Каждый хотя бы раз в жизни должен увидеть это своими глазами», — пишет Дэвид Леви (David. H. Levy) в своей книге «Небо. Инструкция пользования».

Неважно, сколько затмений вы видели, их никогда не бывает много. Зависимость от затмений хуже зависимости от никотина, алкоголя и азартных игр… Спасибо тебе, Луна!