Czy Księżyc stanie się niezależną planetą?

Każdego roku Księżyc oddala się od Ziemi o ok. 4 cm. Za 100 tys. lat oddali się więc o ok. 4 km. Czy to wystarczy, aby „zerwał się” z uwięzi grawitacyjnej Ziemi i stał się niezależną planetą? Czy Ziemia wtedy stanie się pustynną planetą? Co na to naukowcy? 

Giennadij Rajkunow, dyrektor Centralnego Instytutu Budowy Maszyn, partnera Roskosmosu (rosyjskiej agencji kosmicznej), przedstawił sensacyjną teorię, zgodnie z którą Księżyc może opuścić orbitę Ziemi i stać się niezależną planetą. A gdyby tak się stało, to, według niego, Ziemia zamieni się w martwą pustynię. Naukowiec zasugerował, by tym zagadnieniem zajęły się wyspecjalizowane ośrodki naukowe na całym świecie. 

Garść faktów na temat Księżyca 

Księżyc porusza się po nieznacznie eliptycznej orbicie w średniej odległości od Ziemi 384.600 km z prędkością 3700 km/h. Najdalej od Ziemi jest w apogeum (najdalszy od Ziemi punkt orbity Księżyca): 406.740 km, najbliżej w perygeum (najbliższy Ziemi punkt orbity): 356.410 km. 

W ciągu 20 minut przemierza dystans równy odległości między Szczecinem a Rzeszowem. Odległość i prędkość obiegu Księżyca wokół Ziemi nie jest stała i zmieniała się na przestrzeni ostatnich 4,5 mld lat, czyli od momentu, kiedy Księżyc powstał. 

Na początku swojej historii Księżyc był znacznie bliżej Ziemi - współczesne badania szacują tę odległość na 250 tys. km. Ziemia kręciła się wtedy dużo szybciej niż dziś. 

Grawitacja obu ciał dąży do zsynchronizowania czasu obrotu z czasem obiegu. Efektem tego jest zwrócona ku nam wciąż ta sama strona Srebrnego Globu. 

Księżyc utrzymywany jest na orbicie ziemskiej w wyniku wzajemnego oddziaływania na siebie dwóch sił: grawitacyjnej i odśrodkowej. I te dwie siły pozostają w równowadze. Jednak jej konsekwencją jest układ Ziemia-Księżyc, który powinien być niezmienny. 

Księżyc jednak oddala się od Ziemi. Dlaczego tak się dzieje? 

75% powierzchni Ziemi pokrywa woda, która jest przyciągana przez grawitację Księżyca, powodującą pływy. Pływowe siły grawitacyjne, wzmocnione przez zjawiska zachodzące w ziemskich oceanach, „rozciągają” je, nadając im kształt elipsy. Powstają wówczas dwa „wybrzuszenia” – obszary podwyższonego poziomu morza – po dwóch stronach Ziemi: zwróconej ku Księżycowi i przeciwnej, a obniżenie w miejscach prostopadłych do nich. 

Powyższe „deformacje” okrążają Ziemię w rytm wschodów i zachodów Księżyca, jednocześnie będąc ciągniętymi przez obrót Ziemi, w wyniku czego wyprzedzają trochę Księżyc. Przesunięcie deformacji Ziemi względem Księżyca „przyspiesza” ruch Księżyca, a spowalnia ruch obrotowy Ziemi, w związku z czym doba ziemska wydłuża się w ciągu stulecia o 2 tysięczne sekundy (jest to główna przyczyna wydłużania się doby). „Przyspieszenie” ruchu orbitalnego Księżyca sprawia, że promień jego orbity rośnie o 3,8 cm na rok i Księżyc oddala się od Ziemi. 

Czy Księżyc może oddalić się na tyle od Ziemi, aby się „zerwać ze smyczy”? 

Nie ma pewności, że zjawisko oddalania się Księżyca od Ziemi utrzyma się także w przyszłości. Część naukowców przypuszcza, że „ucieczka” Księżyca może być coraz wolniejsza, a z czasem proces ten może się odwrócić i Księżyc zacznie się zbliżać do Ziemi. Sądzi tak np. Włodzimierz Surdin, pracownik Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Moskiewskiego. Według niego, za około 5 mld lat orbita Księżyca osiągnie maksymalną wartość – 463.000 km oraz wydłuży się czas obiegu Ziemi przez Księżyc do 870 godzin.

Siergiej Popow, naukowiec z tego samego Instytutu Astronomicznego, stwierdził, że oddalanie się Księżyca odZiemi jest zjawiskiem bardzo powolnym. Do tego stopnia, że w okresie kilku miliardów lat orbita Księżyca wzrośnie maksymalnie o 150 procent (w stosunku do obecnej). Nie wydarzy się nic więcej, ponieważ Księżyc nie może całkowicie uniezależnić się od Ziemi, gdyż „nie ma źródeł energii do ucieczki”. 

Czy układ Ziemia-Księżyc jest podobny do układu Wenus-Merkury? 

Rajkunow uważa także, że Ziemię może spotkać podobny los jak Wenus, której księżycem, według tego naukowca, był kiedyśMerkury. Po tym jak Merkury „uciekł”, Wenus, pomimo że jest podobna do Ziemi, utraciła warunki niezbędne do utrzymania życia. 

Nie ma jednak dowodów na to, że Merkury był kiedyś księżycem Wenus. Koledzy Rajkunowa nie zgadzają się z tym stwierdzeniem. Aleksander Bazylewski – szef Laboratorium Planetologii Porównawczej w Instytucie Geochemii i Chemii Analitycznej Rosyjskiej Akademii Nauk - powiedział, że są pewne obliczenia, które mogłyby wskazywać na taki scenariusz, jednak brak jest dowodów potwierdzających tę hipotezę. Dodał także, że „Rozwój Ziemi i Wenus nie przebiegał tak samo, ponieważ atmosfera Wenus jest wzbogacona o ciężki izotop wodoru – deuter”. 

Ponadto nie ma pewności, że w przeszłości na powierzchni Wenus istniała woda w stanie ciekłym, a nie tylko jako para wodna w górnych warstwach atmosfery, jak ma to miejsce teraz. Tym samym porównywanie Ziemi i Wenus nie ma sensu. 

Czy potencjalne uniezależnienie się Księżyca zamieniłoby Ziemię w pustynię? 

Aleksander Bazylewski mówi, że gdybyśmy nawet wyobrazili sobie, że Księżyc nie jest satelitą Ziemi, to byłby daleki od porównywania naszej planety do Wenus. Warunki na powierzchni Księżyca mają niewielki wpływ na Ziemię. Co najwyżej nie byłoby przypływów i odpływów (najbardziej straciliby na tym surferzy) oraz wszystkie noce byłyby bezksiężycowe (straciliby kochankowie i poeci). Ale ludzkość by przetrwała. 

Przy czym wcale nie ma pewności, że nie byłoby zjawiska pływów, ponieważ za przypływy i odpływy mórz na Ziemi odpowiedzialny jest nie tylko nasz naturalny satelita, ale także oddziaływanie grawitacyjne Słońca. O ile oddziaływanie Księżyca wywołuje 54-centymetrowe fale, to samo Słońce powoduje fale wysokości 25 cm. 

Krótko mówiąc, nawet gdyby zaszło najgorsze i Księżyc nam „uciekł”, nasza planeta nie stanie się pustynią, a morza, chociaż trochę mniej, wciąż będą się „bujały”. A ponieważ Księżyc nie szykuje się do „ucieczki”, to możemy spodziewać się jego obecności nad naszymi głowami przez najbliższe pięć miliardów lat. 

PZG/mnd