Ретроспектива Дмитрия Вибе: так будет не всегда

Луну часто называют стабилизатором вращения Земли, необходимым для устойчивого развития жизни. Но роль спутника может оказаться не столь однозначной.

Раз уж я заговорил о работах Ласкара в частности и о долговременной эволюции Солнечной системы вообще, уместно написать и ещё об одном аспекте этой проблемы, чтобы, как говорят, два раза не вставать. В прошлой колонке я представил мрачные прогнозы орбитальной эволюции Солнечной системы. Но у наших отдалённых перспектив есть и другая сторона — не общесистемная, а внутрипланетная, которая, впрочем, оказывается тесно связанной с эволюцией орбит. Я имею в виду важнейший климатический параметр — наклон оси вращения планеты по отношению к плоскости её орбиты, определяющий характер смены времён года.

На всякий случай уточню, что речь идёт о взаимной ориентации осевого и орбитального вращения планеты, но не о положении оси вращения в теле планеты, то есть не о движении полюсов, например, Земли относительно коры и мантии. Это отдельная очень интересная тема, но за неё пусть отдуваются геологи.

Так вот, в прошлый раз я писал о том, насколько сильно может меняться со временем орбитальное движение планеты. Параметры осевого вращения — конкретно наклон оси вращения и период прецессии — также подвержены колебаниям, что во внутренней области Солнечной системы нагляднее всего видно на примере Марса. Его внешний облик содержит многочисленные признаки иного прошлого, климатически существенно более комфортного с человеческой точки зрения. Русла, протоки, осадочные породы, минеральный состав поверхности — очень многое указывает, что в далёком прошлом, миллиарды лет назад, на поверхности Марса могла существовать жидкая вода. Но потом что-то случилось, и климат Марса кардинально изменился не в лучшую сторону.

Подходящим кандидатом кажется изменение наклона оси вращения Марса. Параметры его орбиты, как и параметры орбит других планет, испытывают квазипериодические вариации с периодами в десятки тысяч лет. Некоторые из этих периодов совпадают с прецессионным периодом Марса, равным примерно 170 тыс. земных лет. Близость периодов приводит к спин-орбитальному резонансу, следствием которого могут быть хаотические изменения угла наклона марсианской оси. Как показывают расчёты, выполненные в том числе и Жаком Ласкаром, даже за последние десятки миллионов лет угол между экватором Марса и плоскостью его орбиты мог отклоняться от теперешних 25 градусов более чем на 10 градусов в обе стороны. Если же говорить обо всём времени существования Солнечной системы, то тут возможны скачки практически от 0° и чуть ли не до 90°.

Если вспомнить, что колебания угла между экватором Земли и плоскостью эклиптики на величину порядка градуса устроили нам ледниковый период, при таких масштабных колыханиях Марса понятна практическая неизбежность климатических катастроф на нём. С другой стороны, у Земли за последние десятки миллионов лет этот угол варьировался не более чем на один-два градуса. Возникает естественный вопрос о причинах такой устойчивости нашей планеты.

Уже давно высказано предположение, что за стабильность земного вращения (и, соответственно, климата) мы должны благодарить Луну. Прецессия земной оси, вызываемая притяжением Луны, имеет период около 26 тыс. лет — это значительно меньше, чем периоды вариаций орбитальных параметров. Поэтому попадание в спин-орбитальный резонанс и связанные с ним хаотические колебания угла наклона Земле сейчас не грозят.

Вероятно, одним из первых эту идею в 1982 году высказал Уильям Вард, но большую известность приобрели расчёты Ласкара и Робутеля, опубликованные в 1993 году. Они промоделировали эволюция вращения планеты, которую от Земли отличало только отсутствие спутника. Выяснилось, что период прецессии оси вращения безлунной Земли удлиняется до 80 с лишним тысяч лет. Это приближает её к "зоне хаоса" и создаёт, как и в случае Марса, условия для очень сильных колебаний угла между экватором и орбитой.

После этой публикации Луна вошла в общественное мнение в качестве гаранта долговременного процветания жизни на Земле. Как следствие, возникло представление о том, что и на всех прочих планетах Вселенной необходимым условием развития биосферы является наличие крупного спутника. При этом ни у одной планеты земной группы, за исключением Земли, крупного спутника нет. Следовательно, вероятность возникновения системы типа "Земля+Луна" не слишком велика, что, как кажется, заставляет существенно понизить и вероятность возникновения жизни во Вселенной, по крайней мере сложных форм жизни.

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях.Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Тайны и загадки Луны с метками .

Один комментарий на «Ретроспектива Дмитрия Вибе: так будет не всегда»

  1. Руслан Стрельцов говорит:

    мой любимый Вибе) это я в группы делал такой заголовок, а на компутере просто колонка автора.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Нажимая кнопку "Отправить комментарий", Вы даете сайту "Почти всё про Луну" согласие на обработку ваших персональных данных в соответствии с федеральным законом от 27.07.2006 года 152-Ф3 "О персональных данных".