Влияние Луны на Землю

Если Земле миллиарды лет, не была бы Луна слишком близко, чтобы Земля могла вращаться по орбите?
Земле 4,54 миллиарда лет плюс-минус 100 миллионов лет, хочешь сказать.

Луна образовалась 4,425 миллиарда лет назад, по-видимому, в результате большого удара (размером с Марс), который частично переплавил Землю и выбросил значительный кусок ее коры и мантии в космос.

Большая часть этого материала сразу же посыпалась дождем, но изрядное количество ушло на орбиту. Со временем материал ближе, чем на расстоянии около 11 000 миль, был унесен с орбиты в результате приливного взаимодействия с Землей. Материал далее аккрецировался в диск и, в конечном итоге, на две маленькие луны, которые позже слились на относительно небольшой скорости на расстоянии (очень примерно) 20 000 миль от поверхности Земли.

Ничто из этого не имело никакого отношения к орбите Земли, поскольку весь материал начался с орбиты вокруг Солнца и продолжает двигаться по орбите вокруг Солнца по сей день.

В то время и Луна, и Земля вращались намного быстрее, чем сегодня, а земные сутки, возможно, были всего лишь пятью нашими часами. Поскольку Луна вращается так близко к Земле, приливные взаимодействия между двумя мирами были намного, намного, намного сильнее, чем сегодня, но происходили точно так же.

Гравитация Луны создает на Земле пару выпуклостей: одну на ближайшей к Луне стороне, а другую — на самой удаленной от нее стороне.

Сегодня, когда Луна находится на расстоянии четверти миллиона миль, эти выпуклости тривиальны и почти полностью проявляются в жидких океанах Земли, но в первые дни, когда Луна была намного ближе, а Земля еще частично расплавлена, они были намного, намного выше и видно в массе коры и мантии.

Поскольку Земля вращается намного быстрее, чем Луна вращается вокруг нас, наше дневное вращение постоянно переносит эти приливные выпуклости на восток. Выпуклость ближе к Луне толкает Луну немного вперед по ее орбите, заставляя ее постоянно подниматься выше. В равной и противоположной реакции гравитационное воздействие Луны на выпуклость приводит к замедлению вращения Земли. Эффект другой приливной выпуклости (той, что находится напротив Луны) противоположен, но, будучи меньше и дальше, его влияние меньше и только замедляет весь процесс. Здесь мы можем проигнорировать это.

Со временем этот гравитационный рывок передавал импульс от вращения Земли на орбиту Луны, удлиняя земной день и унося Луну все дальше и дальше.

Тот же самый процесс все еще происходит сегодня, но с Луной так далеко, а Земля в основном твердой, наш день замедляется менее чем на миллисекунду за столетие, а Луна отступает всего примерно на 3,5 см в год. Однако в первые дни изменения были бы драматичными: потребовалось всего несколько десятков миллионов лет, чтобы подтолкнуть Луну к высоте, близкой к ее нынешней высоте, и замедлить Землю, чтобы приблизиться к ее сегодняшнему дню. Чем больше расстояние между ними, тем меньше приливная сила и скорость изменения.

Между тем, тот же самый эффект замедлит вращение Луны по сравнению с тем, чем она была изначально, вниз и вниз, пока в конечном итоге не достигнет той же продолжительности, что и ее орбита вокруг Земли. С этого момента Луна была заблокирована, ее день и ее орбита синхронизированы, так что она всегда показывает одно и то же лицо на Землю, Земля всегда создает приливную выпуклость на этом одном лице, и эта приливная выпуклость сопротивляется любым силам, которые могут время от времени время иметь тенденцию беспокоить вещи.

Вот почему Луна — как почти все луны достаточного возраста — заблокирована приливом.