Луна медленно удаляется от Земли в течение последних 2,5 млрд. лет

Глядя на Луну в ночном небе, мы не сознаём, что она удаляется от Земли на 3,8 см каждый год. Исследователи смогли вычислить это с помощью уголковых лазерных отражателей, установленных на Луне в 1969 году в рамках миссии "Аполлон-11".

Ученые из Утрехтского университета и Женевского университета попытались получить новую информацию о далеком прошлом Солнечной системы и процессе отдаления Луны от Земли, изучая древние слои горных пород на Земле. Исследование опубликовано в PNAS.

В национальном парке Кариджини в Западной Австралии несколько ущелий прорезают слоистые отложения возрастом 2,5 миллиарда лет. Эти отложения представляют собой полосчатые железные образования, включающие характерные слои минералов, богатых железом и кремнеземом, которые когда-то оседали на дне океана, а теперь встречаются в самых древних частях земной коры.

В 1972 году австралийский геолог А.Ф. Трендалл поднял вопрос о происхождении циклических, повторяющихся паттернов, видимых в этих древних слоях горных пород. Он предположил, что эти закономерности могут быть вызваны прошлыми изменениями климата, связанными с циклами Миланковича.

Циклы Миланковича описывают, как небольшие периодические изменения формы земной орбиты и ориентации ее оси влияют на распределение солнечного света, получаемого Землей в течение нескольких лет.

Доминирующие циклы Миланковича меняются каждые 400 000 лет, 100 000 лет, 41 000 лет и 21 000 лет. Эти колебания оказывают сильное влияние на наш климат в течение длительных периодов времени.

Ключевыми примерами влияния климатических воздействий Миланковича в прошлом являются экстремально холодные или теплые периоды, а также более влажные или сухие региональные климатические условия.

Расстояние между Землей и Луной напрямую связано с частотой одного из циклов Миланковича — цикла климатической прецессии.

Этот цикл возникает в результате прецессионного движения (колебания) или изменения ориентации оси вращения Земли с течением времени. В настоящее время этот цикл длится ~ 21 000 лет, но в прошлом, когда Луна была ближе к Земле, этот период был короче.

Это означает, что если найти циклы Миланковича в старых отложениях, а затем установить период колебания Земли, мы сможем оценить расстояние между Землей и Луной в момент образования отложений.

Анализ австралийской полосчатой железной формации показал, что породы содержат множество шкал циклических вариаций, которые примерно повторяются с интервалами 10 и 85 см. Объединив эти толщины со скоростью осаждения отложений, ученые обнаружили, что эти циклические колебания происходили примерно каждые 11 000 и 100 000 лет.

Анализ показал, что цикл в 11 000 лет, наблюдаемый в горных породах, вероятно, связан с циклом климатической прецессии, имеющим гораздо более короткий период, чем текущий ~ 21 000 лет. Затем ученые использовали эту информацию для вычисления расстояния между Землей и Луной 2,46 миллиарда лет назад.

Исследователи обнаружили, что в то время Луна была примерно на 60 000 километров ближе к Земле, а продолжительность дня составляла примерно 17 часов.

Исследования в области астрономии предоставили модели формирования Солнечной системы и наблюдения за текущими условиями. Эта работа представляет собой один из немногих методов получения реальных данных об эволюции Солнечной системы, который будет иметь решающее значение для новых моделей системы Земля-Луна.

(Добавил: Rolf80)