La luna accompagna il nostro pianeta nel suo grande viaggio cosmico da diversi miliardi di anni. E ci mostra, terrestri, di secolo in secolo sempre lo stesso paesaggio lunare. Perché ammiriamo solo un lato del nostro satellite? La Luna ruota sul suo asse o fluttua immobile nello spazio?
Caratteristiche del nostro vicino spaziale
Ci sono satelliti nel sistema solare molto più grandi della luna. Ganimede è una luna di Giove, ad esempio, due volte più pesante della Luna. Ma d' altra parte, è il più grande satellite rispetto al pianeta madre. La sua massa è più dell'uno per cento di quella terrestre e il suo diametro è di circa un quarto di quello terrestre. Non ci sono più tali proporzioni nella famiglia solare dei pianeti.
Cerchiamo di rispondere alla domanda se la Luna ruoti attorno al suo asse osservando più da vicino il nostro vicino spaziale più vicino. Secondo la teoria accettata oggi negli ambienti scientifici, il nostro pianeta ha acquisito un satellite naturale mentre era ancora un protopianeta - non completamente raffreddato, coperto da un oceano di liquido roventelava, a seguito di una collisione con un altro pianeta, di dimensioni inferiori. Pertanto, le composizioni chimiche del suolo lunare e terrestre sono leggermente diverse: i nuclei pesanti dei pianeti in collisione si sono fusi, motivo per cui le rocce terrestri sono più ricche di ferro. La luna ha i resti degli strati superiori di entrambi i protopianeti, c'è più pietra.
La luna ruota
Per essere precisi, la domanda se la luna ruoti non è del tutto corretta. Dopotutto, come qualsiasi satellite del nostro sistema, gira intorno al pianeta genitore e, insieme ad esso, gira intorno alla stella. Ma la rotazione assiale della Luna non è del tutto normale.
Non importa come guardi la Luna, è sempre rivolta verso di noi da Tycho Crater e dal Mare della Tranquillità. "La luna ruota sul suo asse?" – di secolo in secolo i terrestri si sono posti una domanda. A rigor di termini, se operiamo con concetti geometrici, la risposta dipende dal sistema di coordinate scelto. Rispetto alla Terra, la rotazione assiale della Luna è infatti assente.
Ma dal punto di vista di un osservatore posizionato sulla linea Sole-Terra, la rotazione assiale della Luna sarà chiaramente visibile e una rotazione polare fino a una frazione di secondo avrà una durata uguale a quello orbitale.
È interessante notare che questo fenomeno non è unico nel sistema solare. Quindi, il satellite del pianeta nano Plutone Caronte guarda sempre il suo pianeta con un lato, i satelliti di Marte - Deimos e Phobos - si comportano allo stesso modo.
Nel linguaggio scientifico, questo si chiama rotazione sincrona o blocco delle maree.
Qual è la marea?
Per capire l'essenza di questo fenomeno eper rispondere con sicurezza alla domanda se la luna ruoti attorno al proprio asse, è necessario analizzare l'essenza dei fenomeni di marea.
Immaginiamo due montagne sulla superficie della Luna, una delle quali "guarda" direttamente la Terra, l' altra si trova nel punto opposto della sfera lunare. Ovviamente, se entrambe le montagne non facessero parte dello stesso corpo celeste, ma ruotassero indipendentemente attorno al nostro pianeta, la loro rotazione non potrebbe essere sincrona, quella più vicina, secondo le leggi della meccanica newtoniana, dovrebbe ruotare più velocemente. Ecco perché le masse della sfera lunare, che si trovano in punti opposti alla Terra, tendono a “scapparsi l'una dall' altra”.
Come la Luna si è "fermata"
Come agiscono le forze di marea su un particolare corpo celeste, è conveniente smontarlo sull'esempio del nostro pianeta. Dopotutto, anche noi ruotiamo attorno alla Luna, o meglio la Luna e la Terra, come dovrebbe essere in astrofisica, "danzando" attorno al centro di massa fisico.
Come risultato dell'azione delle forze di marea, sia nel punto più vicino che in quello più distante dal satellite, il livello dell'acqua che ricopre la Terra si alza. Inoltre, l'ampiezza massima del flusso e riflusso può raggiungere i 15 metri o più.
Un' altra caratteristica di questo fenomeno è che queste "gobbe" di marea ogni giorno girano intorno alla superficie del pianeta contro la sua rotazione, creando attrito nei punti 1 e 2, e quindi arrestano lentamente il globo nella sua rotazione.
L'impatto della Terra sulla Luna è molto più forte a causa didifferenza di massa. E sebbene non ci sia oceano sulla Luna, le forze di marea agiscono altrettanto bene sulle rocce. E il risultato del loro lavoro è evidente.
Quindi la luna ruota sul suo asse? La risposta è si. Ma questa rotazione è strettamente correlata al movimento intorno al pianeta. Le forze di marea hanno allineato la rotazione assiale della Luna con la sua rotazione orbitale nel corso di milioni di anni.
E la Terra?
Gli astrofisici affermano che subito dopo la grande collisione che ha causato la formazione della Luna, la velocità angolare di rotazione del nostro pianeta è stata molto più alta di quella attuale. I giorni non duravano più di cinque ore. Ma a causa dell'attrito delle onde di marea sul fondo dell'oceano, anno dopo anno, millennio dopo millennio, la rotazione è rallentata e il giorno attuale dura 24 ore.
In media, ogni secolo aggiunge 20-40 secondi ai nostri giorni. Gli scienziati suggeriscono che tra un paio di miliardi di anni il nostro pianeta guarderà la Luna nello stesso modo in cui la guarda la Luna, cioè da un lato. È vero, questo, molto probabilmente, non accadrà, poiché anche prima il Sole, dopo essersi trasformato in una gigante rossa, "inghiottirà" sia la Terra che il suo fedele satellite, la Luna.
A proposito, le forze di marea fanno sì che i terrestri non solo salgano e scendano nel livello degli oceani del mondo vicino all'equatore. Colpendo le masse di metalli nel nucleo terrestre, deformando il centro caldo del nostro pianeta, la Luna aiuta a mantenerlo allo stato liquido. E grazie al nucleo liquido attivo, il nostro pianeta ha un proprio campo magnetico, che protegge l'intera biosfera dal micidiale vento solare e dai letali raggi cosmici.
