Что было б если не было луны
Какой будет жизнь на Земле без Луны?
Самый близкий объект к нашей планете – Луна, похож на младшего брата Земли. Не исключено, что спутник сыграл ключевую роль в формировании жизни на нашей планете более 3,5 миллиардов лет назад. С момента своего рождения Луна просто находилась рядом, но что будет, если она завтра исчезнет? Полная Луна в среднем в 14 000 раз ярче, чем следующий по яркости объект ночного неба – Венера. Так что без нее каждая ночь была бы темной, как новолуние. И созерцание звезд было бы захватывающим зрелищем. Вообще, большинство вряд ли бы заметили исчезновение спутника сразу. Но к следующему утру стало бы понятно, насколько важна Луна для жизни на Земле. Хотя безлунное небо не повлияло бы на большую часть нашей повседневной жизни, оно перевернуло бы образ жизни многих ночных животных, например, мотыльков, которые эволюционировали в течение миллионов лет, чтобы ориентироваться при свете луны и звезд.
Только что вылупившиеся черепахи используют лунный свет, чтобы найти свой путь к океану. Что, на самом деле дается им непросто из-за искусственного уличного освещения, которое заманивает их в неправильном направлении.
Луна, приливы и отливы
Мэтью Сиглер из Института палеонтологии в Далласе считает, что если бы Луна исчезла три миллиарда лет назад, когда она была ближе к Земле, многие вещи изменились бы довольно резко. «Прямо сейчас Луна находится достаточно далеко, чтобы большинство вещей, которые она делает для нас, были долгосрочными, например стабилизация орбиты Земли в течение сотен тысяч лет,» – слова ученого приводит издание Discover.
Потеря Луны также означала бы потерю огромного количества информации о молодой Земле. Благодаря тектонической активности на Земле нет по-настоящему древних пород. Но геологически неактивная Луна служит хранилищем информации о том, какими были Земля и Солнечная система миллиарды лет назад.
Например, количество кратеров на Луне говорит ученым, что примерно 4,1-3,8 миллиарда лет назад был период интенсивной бомбардировки астероидами. Химический анализ лунных пород также помог нам узнать, сколько воды с нашей планеты было принесено на Землю кометами и астероидами.
Поскольку мы думаем, что Луна и Земля образовались вместе во время гигантского столкновения с протопланетой Тейей, изучение Луны – это изучение образования Земли.
Луна оказывает наибольшее влияние на земные приливы и отливы. Если бы она пропала, те, кто живет вблизи океанов, обнаружили бы, что приливы уменьшились, но не полностью исчезли.
Без Луны количество приливов и отливов уменьшилось бы примерно на 75%. Это поставило бы под угрозу жизнь многих видов крабов, мидий и морских улиток, живущих в приливных зонах, и нарушило бы рацион более крупных животных, которые полагаются на них в качестве пищи, угрожая при этом целым прибрежным экосистемам.
Одно из крупнейших нерестовых событий в мире происходит в районе Большого Барьерного рифа. Каждый ноябрь в дни, следующие за светом полной луны, коралловые колонии по всему рифу выпускают миллионы яйцеклеток и сперматозоидов с интервалом почти в несколько минут. Ученые уверены, что полнолуние играет определенную роль во времени, но как именно, остается загадкой.
Через несколько десятилетий после исчезновения Луны мы будем наблюдать массовое сокращение численности населения животных в море и на суше.
На суше животные также используют лунные сигналы для размножения. Прожив большую часть своей жизни в горах, миллионы взрослых крабов мигрируют вниз к берегу. А потом, в последнюю четверть луны, самки откладывают свои яйца в море.
Продолжительность суток и Луна
Блуждающая Луна также повлияла бы на движение Земли вокруг своей оси. Притяжение Луны в настоящее время увеличивает продолжительность суток примерно на две миллисекунды каждые 100 лет. Хотя, если бы это увеличение прекратилось завтра, оно было бы не очень заметно в нашем человеческом масштабе времени.
А вот если бы Луна исчезла миллиарды лет назад, вращение Земли сегодня было бы совсем другим.
Без Луны Земля вращалась бы очень быстро и представить себе какой была жизнь на планете не так-то просто
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить анонсов новых статей!
В самом начале у нашей планеты было четырех часовое вращение, которое Луна медленно и настойчиво замедляла до 24-часовых суток, так хорошо нам знакомым. Без присутствия Луны все эти годы мы все еще вращались бы намного быстрее — и еще больше чувствовали, что в сутках не хватает часов.
«Все, что мы знаем о временах года, было бы совершенно неуместно», – считает Пол Саттер, астрофизик из Института Флэтайрона. Под определенным углом «в некоторых местах планеты Солнце почти никогда не будет видно, а в других оно будет висеть над головой месяцами подряд.»
Однако изменение наклона Земли будет происходить постепенно, так что мы не заметим его мгновенно или, скорее всего, даже в течение всей нашей жизни. Но животным, которые эволюционировали в течение миллионов лет, чтобы жить синхронно с сезонами, может быть трудно адаптироваться, даже в течение того, что нам кажется длительным периодом времени.
Без Луны жизнь на Земле выглядела бы совсем иначе, а может, и вовсе никогда бы не образовалась
Приливы и отливные течения помогают смешивать холодные арктические воды с более теплыми водами в тропиках. Это уравновешивает температуру и стабилизирует климат во всем мире. Без Луны прогноз погоды был бы практически невозможен. Средняя разница между самыми жаркими и самыми холодными местами на Земле может вырасти до угрожающих жизни крайностей.
Но все это не идет ни в какое сравнение с самыми большими переменами, которые нам предстоят в течение следующих тысячелетий. Прямо сейчас Земля наклоняется вокруг своей оси на 23,5° в основном из-за гравитации Луны. Если Луна исчезнет, ось Земли будет колебаться в пределах от 10 до 45°.
Некоторые эксперты считают, что Юпитер может помочь удержать наклон Земли от полного выхода из-под контроля. Но даже дополнительный наклон на 10° может нанести ущерб климату и сезонам года. В прошлом наклон Земли менялся примерно на 1-2°, что, по мнению ученых, могло вызвать ледниковые периоды. Трудно сказать, что сделает делать наклон на 10 или 45 градусов, но, вероятно, ничего хорошего для большинства видов жизни на Земле.
Что, если бы у нас не было Луны?
Мы привыкли к Луне как к дружелюбному соседу, который всегда рядом. С ним удобно, но если он переезжает, наше основное опасение заключается не в том, почему он уезжает, а кто тогда займет его место.
Примем к сведению, что Луна отчасти состоит из нашей собственной планеты. Это произошло, когда Земля была младенцем из расплавленной лавы возрастом всего 30 миллионов лет. Гигантское тело попало в Землю, в результате чего часть ее мантии вылетела в космос. Незваный гость слился с горячей мантией и образовал Луну. Миллиард лет назад Луна перестала быть геологически активной. Но это не означает, что наша Луна совсем ничего для нас не делает. Достаточно примерно представить, что случится, если Луна сбежит от нас, чтобы переживать.
Наиболее очевидным следствием отсутствия Луны будут приливные изменения. Если бы Луна не влияла на наши океаны, приливы были бы в три раза меньше; Солнце берет на себя часть приливных изменений, но не оказывает такого же влияния, как Луна. Также она влияет на высоту океана: гравитационное притяжение Луны вызывает «вздутие» водного пузыря вокруг средней части Земли. Другими словами, на полюсах воды меньше, чем на экваторе. Если бы Луны не было, эта выпуклость воды разошлась бы к полюсам.
Также Луна замедляет вращение Земли. По факту, это происходит совершенно незаметным для нас образом каждый день. (Если вы, конечно, сможете разделить бесконечно малое замедление за микросекунды в год на этот «каждый день» в году). Если бы не было Луны, замедляющей это вращение, наш день завершался бы за шесть часов. Со всеми вытекающими последствиями: рост ветров и штормов, а также очевидное влияние на развитие жизни на планете. Если бы день и ночь длились по несколько часов, кто знает, как бы развивались растения и животные.
Еще есть вопрос касательно нашей оси. Луна стабилизирует нас, позволяя сохранять изящный наклон в 23 градуса, который обеспечивает удобные мягкие времена года и условия проживания. С почти нулевым наклоном оси мы едва ли видели бы несколько минут солнца — как Уран с его 97-градусным наклоном — и 42 года солнечного света сменялись бы тьмой на 42 года. Кроме того, при всей крохотности Луны, без нее ночью было бы чертовски темно.
ТОП-10: Изменения, которые произошли бы с Землей, если бы не было Луны
10. Времена года на Земле станут экстремальными
В то время как Земля вращается вокруг Солнца, она также вращается вокруг своей собственной оси, которая немного наклонена. В настоящее время ось вращения Земли наклонена примерно на 23,4 градуса, и это значение не меняется в течение года. В результате в определенную часть года Северное полушарие больше наклонено к Солнцу, чем Южное. Шесть месяцев спустя, когда Земля находится на противоположной стороне своей орбиты вокруг Солнца, к звезде обращено уже Южное полушарие. Таким образом, оба полушария Земли получают разное количество солнечного света и тепла в зависимости от времени года в так называемые сезоны.
Причина, по которой ось Земля оказалось наклоненной, восходит ко временам образования планеты 4,5 миллиарда лет назад. Когда ранняя Земля столкнулась с другим планетарным телом, ее ось вращения резко наклонилась. Затем притяжение Луны стабилизировало этот наклон, и он составлял стабильную величину на протяжении тысячелетий. Так что же произойдет, если Луны не будет? Некоторые эксперты считают, что наклон Земли был бы на 85 градусов больше, чем сейчас.
Другие выдвигают более скромные предположения, заявляя, что отклонение может быть до 20 градусов. В любом случае, ось Земли будет наклонена так сильно, что полюса будут открыты Солнцу, которое растопит их ледяные шапки, что приведет к экстремальным климатическим изменениям. На самом деле, изменения в наклоне оси всего в один градус достаточно, чтобы на Земле разразился Ледниковый период.
9. Океаны успокоятся
Наиболее известное влияние, которое Луна оказывает на Землю – это океанские приливы. Вместе с Солнцем Луна отвечает за повышение и понижение уровня наших морей несколько раз в день. Когда Луна вращается вокруг Земли, гравитация Луны притягивает к ней океаны, и таким образом создаются высокие приливы. В сущности, чем ближе Луна, тем выше приливы. Чтобы получить представление о силе Луны над океанами, максимальная разница в высоте между низкими и высокими приливами может достигать 16 метров.
Если бы Луны не было, океанские приливы значительно снизились. Приливы и отливы по-прежнему будут происходить, поскольку что гравитационная сила Солнца также оказывает свое влияние на воду на Земле, хотя его притяжение меньше, чем притяжение Луны. Короче говоря, приливы станут на треть меньше сегодняшних, а океаны станут намного спокойнее. Это также скажется на уровне моря. Без лунного притяжения вода в океанах была бы равномерно распределена по всей поверхности Земли. Поэтому уровень моря на полюсах резко повысился бы.
8. Придется попрощаться с любой другой луной
Фото: astronomy.com
Гравитационное притяжение Земли влияет на то, на какой высоте космические корабли могут вращаться вокруг планеты. По этой причине некоторые конструкции, находящиеся на низких орбитах, такие как Международная космическая станция, должны периодически корректировать свой курс, чтобы избежать падения в атмосферу Земли. Однако в космосе есть точки, где баланс между гравитацией Земли и Луны идеален. Все, что находится в этих точках, оказывается практически неподвижным относительно обоих небесных тел. Ни Земля, ни Луна не смогут притянуть объект, пока тот не упадет на одну из их поверхностей. Эти точки называются точками Лагранжа.
В 2018 году венгерские астрономы обнаружили, что в двух из этих точек (L4 и L5) вокруг Земли вращаются огромные облака межпланетной пыли, размер которых в девять раз превышает размеры нашей планеты. Кроме того, в другом исследовании говорится, что точки Лагранжа могут мгновенно захватывать небольшие астероиды, которые становятся временными «мини-лунами» Земли перед тем, как продолжат свое путешествие.
Если бы не было Луны, точки Лагранжа, зависящие от Земли, тоже исчезли бы. Запертые там облака пыли просто рассеялись бы, и в конечном итоге прошли через Землю или их бы снес солнечный ветер и гравитация других планет. В случае астероидов отсутствие Луны заставило бы эти объекты продолжать лететь сквозь космическое пространство по неизменной траектории до столкновения с большим телом (возможно, нашей планетой).
7. Как насчет более коротких суток?
Одна из причин, которая делает нашу планету обитаемой — это время ее вращения. В настоящее время Земля совершает один оборот каждые 24 часа, а именно 23 часа 56 минут. Это позволяет получить комфортный для жизни климат, поскольку есть достаточно времени, чтобы вся ее поверхность согревалась и остывала в зависимости от времени. Но так было не всегда.
Ученые убеждены, что миллионы лет назад земные сутки были намного короче. Когда 4,5 миллиарда лет назад Земля и Луна сформировались, планета вращалась так быстро, что сутки длились всего четыре часа. В то время, когда динозавры бродили по Земле, длина суток уже составляла 23 часа. А 30 июня 2012 года часы по всему миру получили дополнительную секунду перед 00: 00, чтобы время соответствовало удлинившимся суткам.
Причиной этой задержки, как вы догадались, является Луна. Считается, что гравитация Луны оказывает влияние на Землю силой трения, что замедляет вращение планеты на две миллисекунды каждые 100 лет. Поскольку Луна продолжает удаляться от Земли (текущая скорость составляет 3,82 сантиметра в год), наша планета теряет энергию вращения и замедляется.
Если бы Луны не было с самого начала, можно было бы ожидать, что сутки были бы на несколько часов короче, чем сегодня. Но, если бы Луна исчезла сейчас, сутки практически не изменялись бы в течение 24 часов. Если же все останется таким, как было до сих пор, примерно через 180 миллионов лет сутки будут длиться 25 часов.
6. Забудьте о тектонике плит
Фото: howstuffworks.com
К этому моменту, нам уже ясно, что гравитация Луны оказывает большое влияние на природные процессы, происходящие на Земле. Так, мы увидели, что Луна вызывает океанские приливы. Но Луна имеет над нашей планетой такую власть, что вызывает также приливы на суше — то, что мы знаем, как земные приливы. Земные приливы-это колебания относительной высоты земной коры с ежедневной частотой, аналогичной частоте океанских приливов.
Поскольку Луна постоянно притягивает поверхность Земли, в определенное время суток суша под нами может подниматься до 30 сантиметров. Это связано с эластичностью земной коры, на которой есть трещины, позволяющие двигаться большим массивам суши (тектоническим плитам).
Говоря о тектонических плитах, что бы с ними случилось, если бы не было Луны? Считается, что Луна возникла после того, как Земля во время столкновения с космическим телом потеряла большую часть своей первоначальной коры. Если бы Луна не сформировалась, вся эта кора осталась бы на Земле, заполняя пробелы, в которых сегодня находятся океаны.
На Земле не было бы тектонических плит, потому что не было бы пространства для их перемещения. Кроме того, поверхность Земли была бы цельной, что предотвратило бы процессы, необходимые для образования гор. На нашей планете не было бы гор, за исключением нескольких вулканов. Если предположить, что при этом на Земле был бы океан, он покрывал бы всю поверхность планеты.
Некоторые исследования показывают, что земные приливы связаны с возникновением небольших землетрясений. Существует вероятность того, что слабые землетрясения происходят, когда в коре накапливается высокое напряжение, вызванное притяжением Луны. Поэтому, если Луна сегодня исчезнет, а земные приливы значительно уменьшатся, частота таких толчков также снизится.
5. Мы потеряем защиту от нежелательного космического мусора
Сегодня мы знаем, что Земля подвергается бомбардировке небольшими метеоритами с более высокой частотой, чем считалось ранее. Количество метеоритных ударов по нашей планете за последние 290 миллионов лет утроилось, и каждый день на Землю падают 33 тонны космического мусора. Большинство таких камней небольшие и полностью сгорают в атмосфере Земли.
Однако, если бы не Луна, сила таких ударов была бы значительно больше, что сделало бы Землю довольно враждебным местом. Диаметр Луны составляет почти 3500 километров (это около 27 процентов диаметра Земли). Благодаря своим большим размерам в тяжелые космические времена Луна служила защитой для Земли.
В первые дни существования планеты Луна притягивала к себе большую часть межпланетных обломков и астероидов, блуждающих в этом районе Солнечной системы. Если бы не естественный спутник, Земля напоминала бы минное поле, слишком опасное, чтобы на нем могла развиваться жизнь. Даже сегодня Луна все еще похожа на небольшой щит, который защищает нас от метеоритных ударов. Исследования показывают, что гравитация Луны помогает предотвратить большинство столкновений астероидов с Землей. Сколько же?
Только в период между 2005 и 2013 годами НАСА обнаружило более 300 ударов по лунной поверхности. Это означает, что в отсутствие Луны сотни таких тел могли бы в конечном итоге ударить по нам. В этом смысле трудно представить Землю без Луны.
4. Нет Луны, нет золота
Золото, платина, палладий, иридий. Эти металлы оказались чрезвычайно ценными для нашей цивилизации. Мы использовали их во всех видах изобретений — от автомобилей и космических кораблей до электроники и ювелирных изделий. Но опять же, вполне вероятно, что у нас не было бы таких минералов, если бы не Луна. Почему? Чтобы понять это, мы должны немного углубиться в факты, связанные с образованием Луны. Примерно 4,5 миллиарда лет назад каменное тело размером с Марс (ученые назвали его Тейя) ударилось о горячую расплавленную поверхность ранней Земли.
Внешний слой Тейи и часть земной мантии выбросило в космос, где они соединились на орбите Земли, чтобы сформировать Луну. Однако ядро Тейи осталось здесь, на Земле, и металлы, из которых состояла Тейя, стали частью нашей планеты. Если бы Луна не сформировалась, концентрация драгоценных металлов в мантии Земли была бы значительно ниже. Такие металлы, как золото и платина, притягиваются к железу. На такой расплавленной планете, как Земля, эти металлы должны были бы уходить вниз, пока не достигли бы железного ядра. Как только ядро стало застывать, они остались бы там запертыми навсегда.
Но в результате образованию Луны после межпланетного удара в мантии Земли было разбросано большое число этих металлов. Там они ожидали момента, когда сейсмическая активность вытащила их на поверхность.
3. Магнитосфера Земли отключится навсегда
Фото: iflscience.com
Магнитное поле Земли (магнитосфера) имеет важное значение для развития жизни на планете. Такой магнитный пузырь окружает Землю и постоянно защищает ее от солнечного ветра — потока заряженных частиц, которые исходят от Солнца с силой, разрушающей нашу атмосферу. Магнитосфера также защищает нас от вредной космической и солнечной радиации. Магнитосфера существует благодаря геодинамо — вращательному движению расплавленного железного ядра Земли. Такое движение внутренних магнитных металлов сохраняет силу магнитосферы.
Это геодинамо существует благодаря приливному влиянию, которое Луна оказывает на Землю. По мере того как Луна своей гравитацией выравнивает и растягивает внутренние слои Земли, генерируется достаточно энергии, чтобы ядро планеты оставалось горячим и двигалось. Если бы у нас не было Луны и обмена вращательной энергией, ядро Земли перестало бы двигаться, а затем затвердело бы. С потерей геодинамо магнитосфера планеты исчезнет, а солнечный ветер полностью поглотит атмосферу. Без атмосферы все водоемы на поверхности Земли испарятся, а солнечная радиация превратит нашу планету в бесплодную пустыню.
На самом деле, все это применимо в отношении того, что произошло с Марсом. Марс, когда-то похожий на Землю, 4,2 миллиарда лет назад потерял свою магнитосферу, превратившись в выжженную Красную планету.
2. Внимание: безумная погода
Если бы не Луна, погода на Земле сошла бы с ума. Конечно, это предполагает, что на Земле все еще оставалась бы атмосфера. Во-первых, дестабилизация земной оси из-за отсутствия Луны станет причиной экстремального изменения глобальной температуры. Поскольку полюса дольше будут подвергаться воздействию солнечного тела, температура воды в рядом лежащих океанах может достигать не менее 47 градусов Цельсия.
Тем временем районы на экваторе начнут страдать от оледенения. Фазы Луны влияют также на количество осадков в регионе. Когда Луна находится над головой, атмосферное давление и температура воздуха увеличиваются, что приводит к меньшему количеству осадков в данном регионе. Если Луны не станет, можно ожидать дождей. Но этот эффект, вызванный влиянием Луны, настолько минимален, что увеличение осадков составит всего 1 процент.
Кроме того, нам известно, что на планетах с более быстрой скоростью вращения есть сильные ветры. Например, сутки на Юпитере длятся около 10 часов, а сила ветра на нем составляет 160-320 километров в час. Между тем, Сатурн обращается вокруг оси примерно за 10,5 часов, а скорость ветра на нем может достигать 1 800 километров в час.
Как мы уже говорили ранее, без Луны Земля вращалась бы быстрее, а сутки могли бы длиться на несколько часов меньше. В этих условиях, несмотря на очевидные различия между планетами (такими как Земля и Юпитер по размеру и составу), скорость ветра на нашей планете могла бы достигать 160 километров в час. Ураганы были бы еще более мощными и обладали бы безумной разрушительной силой.
1.На нашей планете не было бы разумной жизни
Мы говорили о многом, но не затронули того факта, что, если бы не «забота» Луны, разумной жизни на Земле не было бы. Без Луны на Землю обрушивалось бы много крупных астероидов и т.д. При таком сценарии жизни трудно было бы выживать, а, следовательно, менее вероятно, что со временем она могла бы развиться в более сложную форму.
Считается, что стабилизация земной оси, обеспечиваемая Луной, в сочетании с дрейфом континентов, позволила создать множество различных экосистем по всей планете. Эти экосистемы, более сложные, чем во времена динозавров, способствовали появлению млекопитающих и, в конечном счете, людей. Таким образом, если бы не Луна, вероятность появления таких существ, как мы, была бы ниже.
Но возможно, что даже известная нам жизнь не появилась бы на Земле, если бы не Луна. Мы знаем, что жизнь зародилась в первобытных океанах, где молекулы сливались, образуя нуклеиновые кислоты, элементарные строительные блоки жизни. Без гравитационного притяжения Луны концентрация соли в морской воде была бы недостаточной для того, чтобы возникла такая животворная химия.
Поскольку Луна обеспечивает приливы на Земле, а с приливами переносятся минералы, необходимые для существования морской жизни, трудно представить жизнь в океанах без нашего естественного спутника. Стоит также отметить, что без магнитосферы Земли, за которую в значительной степени отвечает Луна, солнечная радиация погубила бы океаны, уничтожив все шансы на протекание в них жизненно важных химических процессов. Именно поэтому, при поиске обитаемых планет в других регионах Галактики, ученые выделяют планеты с большими лунами, позволяющими жизни развиваться.