6 Minute
Luna se îndepărtează de Pământ cu aproximativ 1½ inch (3,8 centimetri) pe an. Oamenii de știință măsoară această recesiune cu o precizie extraordinară folosind măsurători laser lunare: lasere trase de pe Pământ se reflectă în oglinzi retroreflectoare plasate pe suprafața Lunii de astronauții Apollo și de misiuni robotice. Prin cronometrul timpului de parcurs al luminii, cercetătorii pot detecta modificări minime ale distanței Pământ–Lună și pot urmări cum se schimbă această distanță de-a lungul decadelor.
Valori tipice situează Luna la circa 239.000 mile (385.000 km) de Pământ, dar orbita este eliptică, variind cu aproximativ 12.400 mile (20.000 km) într-o lună. Această excentricitate orbitală explică de ce unele luni pline — cunoscute drept superlune — par mai mari pe cerul nostru.
Forțele de maree și mecanismul recesiunii lunare
Mările se formează din diferențele de atracție gravitațională pe parcursul Pământului. Gravitația Lunii este mai puternică pe partea apropiată a Pământului decât pe partea opusă, generând două umflături mareice în oceane: una spre Lună și alta pe partea opusă. O animație NASA, nu în scară, arată cum creează Luna mareele pe Pământ. Apa din oceane oscilează către și departe de Lună. (NASA/Vi Nguyen)
Deoarece Pământul se rotește mai repede decât Luna orbitează, aceste umflături sunt purtate ușor înaintea poziției Lunii. Frecarea dintre oceanele în mișcare și suprafața Pământului face ca umflăturile mareice să "prea-ajungă" Luna, generând un cuplu gravitațional care transferă momentul unghiular de la Pământ la Lună. Umflătura de pe partea apropiată trage Luna înainte pe orbita sa, crescând energia orbitală a Lunii și mărind treptat distanța medie față de Pământ.
Pe măsură ce Luna orbitează Pământul, umflăturile mareice nu sunt îndreptate exact spre Lună, ci ușor înaintea ei din cauza frecării dintre umflături și Pământul în rotație. (NASA/Vi Nguyen)
Acest proces este lent, dar persistent. Schimbul de energie și moment unghiular încetinește ușor rotația Pământului — lungind ziua cu fracțiuni de secundă pe secol — în timp ce crește raza orbitală a Lunii cu rata măsurată.
Context științific și dovezi observaționale
Măsurătorile laser lunare (LLR) au început cu retroreflectoarele lăsate de misiunile Apollo și cele sovietice. Aceste experimente susțin estimări precise privind disiparea mareică, evoluția orbitală și teste ale teoriei gravitației. LLR restrânge, de asemenea, parametrii sistemului Pământ–Lună care sunt folosiți în modele de climă, geofizică și dinamică planetară.
Înregistrările geologice și fosile oferă confirmări independente ale schimbării rotației Pământului. Analizele inelelor de creștere din corali fosilizați și ale tiparelor de creștere ale scoicilor antice indică faptul că, cu sute de milioane de ani în urmă, zilele erau mai scurte — coerent cu rate de rotație mai mari atunci când Luna era mai aproape.
Ipoteza dominantă privind formarea — modelul impactului gigant — susține că un protoplanet de mărimea lui Marte a lovit Pământul primitiv acum aproximativ 4,5 miliarde de ani, ejectând material care s-a coalesat în Lună. Inițial mult mai aproape, Luna timpurie ar fi părut mai mare și ar fi produs maree mult mai puternice.
Implicații pentru Pământ și perspective pe termen lung
Afectează oare recesiunea lentă a Lunii viața de zi cu zi? Practic, nu se așteaptă schimbări bruște. Rata curentă de recesiune — 1,5 inch pe an — este neglijabilă comparativ cu distanța medie a Lunii (aproximativ 0,00000001% pe an). Mareele, eclipsele și zilele de circa 24 de ore vor persista pentru milioane sau chiar miliarde de ani.
Dacă extrapolăm foarte departe în timp, interacțiunile mareice ar putea în cele din urmă sincroniza rotația Pământului cu perioada orbitală a Lunii (o stare numită blocare mareică). În acel scenariu îndepărtat, Luna ar părea fixă deasupra unei emisfere și recesiunea s-ar opri. Totuși, evoluția stelară intervine: în aproximativ un miliard de ani creșterea luminozității Soarelui va reduce oceanele și va slăbi disiparea mareică, iar peste câteva miliarde de ani faza de gigant roșu a Soarelui va altera sau chiar distruge profund sistemul Pământ–Lună.
Misiuni și tehnologii
Tehnologiile cheie includ retroreflectoarele lunare, stațiile terestre de măsurare laser și sistemele precise de măsurare a timpului. Misiunile lunare în curs și planificate de NASA, ESA și alte agenții pot îmbunătăți rețelele LLR, pot actualiza modelele geofizice și pot rafina proiecțiile pentru evoluția mareică și a orbitei Lunii.
Perspectivă a expertului
Dr. Elena Morales, planetolog (ficțională), comentează: "Măsurătorile laser lunare ne oferă o fereastră unică și de înaltă precizie asupra dinamicii cuplată a Pământului și Lunii. Rata de recesiune spune o poveste coerentă despre disiparea mareică în oceanele și mantaua Pământului. Deși schimbarea numerică pe an este mică, integrată pe intervale geologice are efecte măsurabile asupra rotației Terrei și asupra istoriei consemnate în fosile."
Concluzie
Forțele mareice determină retragerea treptată a Lunii față de Pământ cu circa 1½ inch (3,8 cm) pe an. Experimentele de măsurare laser, înregistrările geologice și fizica transferului de moment unghiular oferă o explicație coerentă: umflăturile oceanice mareice, trase ușor înainte de rotația Pământului, transferă impuls către Lună și diminuează viteza de rotație a Terrei. Deși procesul modifică durata zilei și distanța Lunii pe intervale geologice, efectele imediate sunt mici, iar fenomenele familiare — mareele, eclipsele și aspectul Lunii — vor continua să fie observate pentru multe milioane de ani.
Sursa: sciencealert
Comentarii