Луна с самого начала была неотъемлемой частью человеческой культуры. С тех пор как первые люди начали заниматься искусством в пещерах, Луна уже была особым элементом их картин. И она, конечно, по-прежнему остаётся особенной для нас. Так как это наш ближайший космический спутник, люди разделили тысячелетия эволюции с Луной во многих отношениях.

Но мы обычно не задумываемся о том, что случилось бы, если бы Луна никогда не сопровождала нас. Что если Луна никогда не существовала бы или исчезла бы сегодня? Можем ли мы ожидать, что всё на нашей планете останется таким же?

Фактически, мы видим, что всё, что делает Землю особенной, может быть потеряно в отсутствие этого пыльного объекта, вращающегося вокруг нас.

Времена года на Земле станут сумасшедшими 

В то время как Земля вращается вокруг Солнца, она также вращается вокруг собственной оси, которая немного наклонена. В настоящее время ось вращения Земли имеет наклон примерно 23,4 градуса, это значение не меняется в течение года.

В результате в определённую часть года Северное полушарие более ориентировано на Солнце, чем Южное. Шесть месяцев спустя, когда Земля находится на противоположной стороне своей орбиты вокруг Солнца, Южное полушарие обращено к звезде. Таким образом, оба полушария Земли получают разное количество солнечного света и тепла в зависимости от времён года.

Причина, по которой Земля наклонена относительно своей оси, возвращает нас к её образованию 4,5 миллиарда лет назад. Когда ранняя версия Земли столкнулась с другим планетарным телом, её ось вращения резко наклонилась. Затем притяжение Луны стабилизировало этот наклон до текущего, с небольшими колебаниями на протяжении тысячелетий.

Итак, что случилось бы, если бы Луна не существовала?

Ну, некоторые эксперты считают, что Земля была бы наклонена на 85 градусов больше, чем сейчас. Другие более скромны и предполагают, что этот наклон мог составлять до 20 градусов. В любом случае, ось Земли была бы наклонена так сильно, что полюсы подвергались бы воздействию Солнца, что привело бы к таянию ледяных шапок и экстремальным климатическим сдвигам. На самом деле изменения только на один градус наклона оси нашей планеты достаточно, чтобы вызвать ледниковый период.

Океаны опустятся 

Среди самых известных эффектов, которые Луна производит на Земле – приливы океана. Вместе с Солнцем Луна отвечает за повышение и понижение уровня наших морей несколько раз в день. Когда Луна вращается вокруг Земли, гравитация первой притягивает к ней океаны, и, таким образом, создаются приливы.

По сути, чем ближе Луна, тем выше приливы. Чтобы получить представление о силе Луны над океанами, максимальная разница высот между приливами и отливами может достигать 16 метров.

Если бы Луны не было, чтобы вызывать этот эффект, приливы океана были бы значительно уменьшены. Приливы всё ещё существовали бы, потому что гравитационная сила Солнца также играет свою роль над управлением водой Земли, хотя её притяжение меньше, чем у Луны.

Короче говоря, приливы были бы уменьшены до одной трети от их нынешнего размера, и океаны стали бы намного спокойнее. Уровень моря также был бы затронут. Без гравитации Луны океаническая вода была бы равномерно перераспределена по всей поверхности Земли. Поэтому уровень моря на полюсах резко возрос бы.

Попрощайтесь с любой другой луной 

Гравитационное притяжение Земли влияет на высоту, на которой наши космические корабли вращаются вокруг планеты. По этой причине некоторые структуры на низких орбитах, такие как Международная космическая станция, должны периодически корректировать свой курс, чтобы избежать попадания в атмосферу Земли.

Однако в космосе есть точки с идеальным балансом между гравитацией Земли и Луны. Всё, что находится в этих точках, остаётся относительно стационарным по отношению к обоим небесным телам. Ни Земля, ни Луна не могут притянуть объект, пока он не упадёт ни на одну из их поверхностей. Это точки Лагранжа.

В 2018 году венгерские астрономы обнаружили, что в двух из этих точек – L4 и L5 – находятся огромные облака межпланетной пыли, вращающиеся вокруг Земли, и их размеры в девять раз превышают нашу планету. Кроме того, в другом исследовании утверждается, что точки Лагранжа могут на мгновение захватывать маленькие астероиды, которые становятся временными «мини-лунами» Земли, прежде чем возобновить свои путешествия.

Если бы не было Луны, точки Лагранжа, разделяемые с Землёй, также исчезли бы. Пыльные облака, пойманные в ловушку там, просто рассеялись бы, в итоге пересекая Землю, или были бы унесены солнечным ветром и гравитацией других планет. В случае астероидов, отсутствие Луны заставило бы эти объекты продолжать пересекать космическое пространство по неизменной траектории, пока они не столкнулись бы с большим телом – возможно, нашим собственным миром.

Как насчёт более коротких дней? 

Одной из вещей, которая делает нашу планету такой пригодной для жизни, является время её вращения. В настоящее время Земля совершает один оборот каждые 24 часа, а именно 23 часа и 56 минут. Это позволяет планете иметь приятный климат для жизни, потому что вся ее поверхность имеет достаточно времени, чтобы согреться и охладиться в зависимости от времени суток. Но так было не всегда. Учёные в наше время убеждены, что дни Земли были намного короче миллионы лет назад.

Когда Земля и Луна образовались 4,5 миллиарда лет назад, планета вращалась так быстро, что день длился всего четыре часа. В то время, когда динозавры бродили по Земле, день длился уже 23 часа. И 30 июня 2012 года часы по всему миру должны были отметить дополнительную секунду до 00:00, чтобы идти в ногу с более длинными днями.

Причиной этой задержки является не что иное, как Луна. Дело в том, что гравитация Луны создаёт силы трения на самой Земле и замедляет вращение планеты на две миллисекунды каждые 100 лет. Поскольку Луна продолжает удаляться от Земли со скоростью 3,82 сантиметра в год, наш мир теряет энергию вращения и замедляет его.

Если бы Луна не существовала с самого начала, мы могли бы ожидать, что дни были бы на несколько часов короче, чем сегодня. Если бы Луна исчезла сейчас, дни остались бы почти неизменными и длились бы около 24 часов. Но если всё останется таким же, каким оно было до сих пор, дни будут длиться около 25 часов примерно через 180 миллионов лет.

Забудьте о тектонике плит 

К этому моменту мы уже точно знаем, что гравитация Луны оказывает большое влияние на естественные процессы на Земле. Например, мы знаем, что Луна вызывает океанские приливы. Но Луна настолько властна над нашим миром, что она также производит приливы и на твёрдой земле – то, что мы знаем как земные приливы.

Земные приливы – это колебания относительной высоты земной коры с ежедневной частотой, сходной с частотой океанических приливов. Поскольку Луна постоянно тянет поверхность нашей планеты, земля под нами может подниматься до 30 сантиметров в определённое время суток. Это связано с упругостью земной коры, в которой имеются трещины, позволяющие перемещаться большим континентам – тектоническим плитам.

Говоря о тектонических плитах, что будет с ними, если не будет Луны?

Считается, что Луна возникла после того, как Земля потеряла большую часть своей изначальной коры во время межпланетного столкновения. Если бы Луна никогда не была сформирована, вся эта кора оставалась бы на Земле, заполняя промежутки, в которых сегодня находятся океаны.

На Земле не было бы тектонических плит, потому что не было бы места для их перемещения. Кроме того, поверхность Земли состояла бы из одного куска, что предотвратило бы процессы, необходимые для формирования гор. Это верно. На нашей планете не было бы гор, за исключением нескольких рассеянных вулканов. Если предположить, что на Земле всё ещё был бы океан, вода покрыла бы всю поверхность планеты.

Некоторые исследования показывают, что земные приливы связаны с возникновением небольших землетрясений. Существует вероятность того, что слабые землетрясения происходят, когда напряжение в коре, вызванное притяжением Луны, велико. Таким образом, в случае исчезновения Луны сегодня и значительного уменьшения приливов на Земле, частота таких толчков также снизится.

Мы потеряли бы щит от нежелательных космических тел 

Сегодня мы знаем, что Земля бомбардируется маленькими метеоритами с более высокой частотой, чем считалось ранее. Количество метеорных воздействий на нашу планету утроилось за последние 290 миллионов лет до такой степени, что 33 тонны космического мусора падает на Землю каждый день. Из-за своего размера большинство этих камней полностью сгорают в атмосфере Земли. Однако, без присутствия Луны, скорость удара могла бы быть намного выше, что сделало бы Землю довольно враждебным местом.

Диаметр Луны составляет почти 3500 километров – около 27 процентов диаметра Земли. Благодаря своим большим размерам Луна служила защитой для Земли во времена космических бедствий.

В первые дни существования планеты Луна притягивала к себе большую часть межпланетного мусора и астероидов, блуждающих в этом районе Солнечной системы. Если бы наш естественный спутник не существовал, окрестности Земли были бы как минное поле, слишком опасное для развития жизни.

Даже сегодня Луна по-прежнему похожа на маленький щит, который защищает нас от ударов метеоритов. Исследования показывают, что гравитация Луны помогает предотвратить больше столкновений астероидов с Землёй, чем вызывает.

И чего это стоит?

Ну, между 2005 и 2013 годами НАСА обнаружило более 300 ударов по поверхности Луны. Это означает, что в отсутствие Луны сотни таких тел могли бы в итоге воздействовать на нас. Таким образом, в этом смысле трудно представить Землю без Луны.

Нет больше Луны, нет больше золота 

Золото, платина, палладий, иридий. Эти металлические элементы оказались чрезвычайно ценными для нашей цивилизации. Мы использовали их во всех видах изобретений – от автомобилей и космических кораблей до электроники и ювелирных изделий. Но, опять же, вполне вероятно, что у нас не было бы таких материалов без Луны.

Почему?

Чтобы понять это, мы должны немного углубиться в факты, связанные с формированием Луны. Около 4,5 миллиардов лет назад камень размером с Марс, который учёные назвали Тейей, попал прямо в горячую расплавленную поверхность ранней Земли.

И внешний слой Тейи, и часть мантии Земли были выброшены в космос, агломерировав на орбите Земли и образовав Луну. Однако ядро Тейи осталось здесь, на Земле, и металлы, которые составляли Тейю, стали частью нашей планеты.

Если бы Луна никогда не образовалась, концентрация драгоценных металлов в мантии Земли была бы намного ниже. Дело в том, что металлы, такие как золото и платина, как правило, притягиваются к железу. На расплавленной планете, подобной Земле, поначалу эти металлы тонули бы, пока не достигли бы железного ядра. Они бы застряли там навсегда, как только ядро начало остывать.

Но благодаря формированию Луны после межпланетного удара, в мантии Земли было разбросано большое количество металлических элементов. Там они ждали, пока сейсмическая активность не вытащит их на поверхность к нам.

Магнитное поле Земли будет отключено навсегда 

Магнитное поле Земли (или магнитосфера) имеет важное значение для развития жизни на этой планете. Такой магнитный пузырь окружает Землю и постоянно защищает её от солнечного ветра, потока заряженных частиц, которые приходят от Солнца с силой, разрушающей нашу атмосферу. Но магнитосфера защищает нас также потому, что она предотвращает бомбардировку нашей жизни вредным космическим и солнечным излучением.

Магнитосфера существует благодаря геодинамо, которое является вращательным движением расплавленного железного ядра Земли. Такое движение внутренних магнитных металлов заставляет магнитосферу оставаться сильной.

Это геодинамо существует благодаря приливным силам, которыми Луна воздействует на Землю. По мере того как Луна сглаживает и растягивает внутренние слои Земли своей гравитационной силой, генерируется достаточно энергии, чтобы поддерживать ядро планеты горячим и движущимся.

Если бы у нас не было Луны и её энергии вращения, ядро Земли перестало бы двигаться, а затем затвердело бы. С потерей геодинамики магнитосфера планеты исчезнет, позволив солнечному ветру полностью поглотить атмосферу. Без атмосферы каждый водный резервуар на поверхности Земли испарится, и солнечная радиация превратит наш мир в бесплодную пустыню.

Фактически, это описание может быть идеально применено к тому, что произошло с Марсом. Будучи когда-то как Земля, Марс потерял свою магнитосферу 4,2 миллиарда лет назад, превратившись в выжженную красную планету, которой является сегодня.

Предупреждение: безумная погода 

Если бы не было Луны, погодные условия на Земле сошли бы с ума. Конечно, это предполагает, что на Земле ещё была бы атмосфера. Во-первых, дестабилизация земной оси из-за отсутствия Луны вызовет экстремальные изменения глобальных температур.

Поскольку полюса будут дольше оставаться под воздействием солнечного тепла, окружающие океаны могут достигнуть температуры, по меньшей мере, 47 градусов по Цельсию. Между тем, области на экваторе пострадают от оледенения.

Фазы Луны в небе также влияют на количество осадков в регионе. Когда Луна находится над головой, атмосферное давление и температура воздуха повышаются, что приводит к уменьшению количества осадков для этого места. Если бы Луна не существовала, мы могли бы ожидать больше дождя. Но эффект, вызванный Луной, настолько минимален, что увеличение количества осадков составит всего 1 процент.

Кроме того, мы знаем, что планеты с более быстрым вращением также имеют более сильный ветер. Например, день на Юпитере длится около 10 часов, а его ветер составляет 160–320 километров в час.

Тем временем, Сатурн совершает вращение примерно за 10,5 часов, имея ветер, который может достигать 1800 километров в час. И, как мы обсуждали ранее, без Луны Земля вращалась бы быстрее, а дни могли бы длиться, по сути, на несколько часов меньше.

В этих условиях и, несмотря на очевидные различия между планетами (такими как Земля и Юпитер с точки зрения размера и состава), ветры на нашей планете могли бы достигать скорости 160 километров в час в любой день. Ураганы будут иметь ещё более сильный ветер с большей разрушительной силой.

Это был бы мир, лишённый разумной жизни 

Несмотря на всё, что мы уже обсуждали, мы не вдавались в тот факт, что сложная жизнь на Земле может вообще не существовать без Луны, заботящейся о нас. Без Луны Земля была бы поражена большим количеством крупных астероидов и планетных тел. При таком сценарии жизни было бы трудно пытаться существовать, что означает меньшую вероятность того, что живые существа со временем стали бы более сложными.

Считается, что стабилизация оси Земли, обеспечиваемая Луной, в сочетании с континентальным дрейфом, позволила появиться множеству различных экосистем по всей планете. Эти экосистемы, которые были более сложными, чем во времена динозавров, способствовали появлению млекопитающих и, в конечном счёте, людей. Таким образом, если бы Луна никогда не существовала, существа, подобные нам, также имели бы меньшую вероятность появления.

Но возможно, что даже жизнь, которую мы знаем, не появилась бы на Земле, если бы Луна не помогла. Мы знаем, что жизнь зародилась в первичных океанах, где молекулы слились с образованием нуклеиновых кислот, элементарных строительных блоков жизни. Без гравитационного притяжения Луны не было бы достаточной концентрации соли в морской воде для такой жизненно важной химии.

Поскольку Луна контролирует приливы на Земле, а приливы транспортируют минералы, необходимые для существования морских обитателей, трудно представить жизнь в океанах без нашего естественного спутника, делающего это возможным. Стоит также упомянуть, что без магнитосферы Земли, за которую в значительной степени ответственна Луна, солнечная радиация разрушит океаны, уничтожив все шансы возникновения там жизненно важных химических процессов.

Вот почему в поисках обитаемых миров в других регионах галактики учёные сосредотачиваются на планетах с большими лунами, которые обеспечивают развитие жизни.