Исследователи установили, что Луна замедляет вращение Земли с древности
Сегодня кажется естественным, что сутки длятся 24 часа. Но на самом деле это результат миллиардолетней борьбы гравитационных сил между Землёй, Луной и Солнцем. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает неожиданный поворот в этой истории: в определённый момент взаимодействие этих сил почти "заморозило" удлинение суток. Если бы не это явление, мы жили бы в ритме 65-часовых дней.
Как Луна замедляет вращение Земли
С момента своего формирования Земля вращалась гораздо быстрее, и сутки длились менее 10 часов. Однако с появлением Луны ситуация начала меняться. Из-за гравитационного влияния спутника на океаны образуются приливы, и этот подъём воды постоянно немного отстаёт от положения Луны на орбите.
Этот сдвиг создаёт дополнительную силу — крутящий момент, который постепенно тормозит вращение Земли. Каждый такой день становится чуть длиннее. Это замедление происходит на протяжении миллиардов лет и сопровождается медленным отдалением Луны от Земли.
Солнечное влияние: не только свет, но и приливы
Хотя Луна играет ключевую роль, Солнце тоже участвует в формировании продолжительности суток. Оно воздействует на Землю двумя способами. Первый — это гравитационные приливы, похожие на лунные, но значительно слабее. Второй — тепловые приливы, которые формируются, когда солнечный свет нагревает атмосферу.
Когда атмосфера расширяется под действием тепла, она вступает в гравитационное взаимодействие с Солнцем, и это, напротив, ускоряет вращение планеты. Но несмотря на массу Солнца, оно в 390 раз дальше от нас, чем Луна, а потому его гравитационное воздействие ослаблено. В обычных условиях влияние Луны побеждает.
Космическое равновесие длиной в миллиард лет
Однако в древней истории Земли был необычный период, когда силы Луны и Солнца оказались почти уравновешенными. Изучая геологические следы древних приливов, учёные обнаружили, что между 2 миллиардами и 600 миллионами лет назад длина суток практически не менялась и стабилизировалась на уровне 19,5 часов.
Почему? Всё дело в атмосферном резонансе. При более тёплой атмосфере тепловые приливы, вызванные Солнцем, достигли такой частоты, при которой они начали усиливаться, совпадая с половиной земных суток. Эффект стал самоподдерживающимся: каждый оборот Земли усиливал влияние Солнца, а оно, в свою очередь, противодействовало лунному торможению.
Так возник своеобразный баланс: гравитационные приливы Луны замедляли вращение, а тепловые приливы, усиленные атмосферным резонансом, ускоряли. В течение более миллиарда лет вращение Земли сохранялось почти неизменным.
Почему сутки снова начали удлиняться
Примерно 600 миллионов лет назад баланс разрушился. Температура атмосферы изменилась, и резонанс исчез. Без солнечного "ускорения" лунные приливы вновь взяли верх, и продолжительность суток начала расти.
С тех пор Земля продолжает медленно замедляться. Сегодня сутки увеличиваются в среднем на 1,8 миллисекунды в столетие. Небольшой шаг — но если бы атмосферный резонанс не остановил этот процесс в прошлом, наши дни сейчас были бы в три раза длиннее.
Альтернативная Земля с 65-часовыми сутками
В гипотетическом сценарии без этого равновесия мы могли бы жить в мире, где день длится почти трое суток. Это изменило бы биологические ритмы, эволюцию жизни, климатические циклы и, вероятно, само развитие человеческой цивилизации. Световой день длиной более 30 часов и такая же ночь — сложно даже представить, как бы это повлияло на растения, животных и людей.
Что ещё скрывают приливы
Эти открытия подтверждают, насколько тонко устроена наша планета. Баланс между её внутренними процессами, атмосферой и гравитационными силами других тел в Солнечной системе оказался ключевым фактором в формировании условий, в которых возможно существование жизни.
Исследование древних приливов и вращения Земли — не просто академическое любопытство. Оно помогает понять фундаментальные процессы, управляющие климатом, стабильностью планеты и её долгосрочной эволюцией.
Уточнения
Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы.