Beyond Headlines
Русский

Почему Луна удаляется от Земли?

Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра в год. Это известно потому, что лазеры обсерваторий посылают импульсы к отражателям, оставленным на Луне астронавтами миссий «Аполлон» и двумя советскими луноходами, и измеряют время прохождения света туда и обратно: это лазерная локация Луны. То же медленное изменение видно и на другом конце истории: в вавилонских записях о затмениях, в ископаемых кораллах, в слоях горных пород, отложенных приливами, и в климатических циклах, записанных в породах возрастом более двух миллиардов лет. Вместе эти данные показывают, что Луна удаляется неравномерно. Её выталкивает приливное трение в океанах, а сила этого трения зависит от размеров и формы океанических бассейнов. Нынешний Атлантический океан близок к приливному резонансу, поэтому Луна удаляется быстрее, чем на протяжении большей части последних сотен миллионов лет.

Эта статья содержит полный текст закадрового голоса видео.

01 · 0:00

Луна удаляется от Земли: лазерная локация Луны

Луна удаляется от Земли: лазерная локация Луны
▶ Beyond Headlines · 0:04

Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра в год. Мы знаем это, потому что лазерные лучи с Земли отражаются от зеркал, оставленных на Луне, а время пути света туда и обратно точно измеряется. Это называется лазерной локацией Луны. В марте 2025 года, на следующий день после посадки нового зеркала, станция во Франции измерила расстояние до него со статистической погрешностью меньше миллиметра.

Более чем за две тысячи лет до этого астрономы Вавилона записали полное солнечное затмение. Если бы Земля шла как идеальные часы и каждые сутки длились ровно 86 400 секунд, это затмение наблюдалось бы примерно на пятьдесят градусов долготы западнее. Глиняная табличка и лазер измеряют одно и то же медленное изменение с противоположных концов истории. Добавьте к ним окаменелости, древние породы и океанографические спутники, и получится история, которую большинство объяснений упускает.

Луна удаляется от Земли: лазерная локация Луны
▶ Beyond Headlines · 0:35

Луна удаляется не с постоянной скоростью. Сейчас она уходит быстрее, чем на протяжении большей части последних нескольких сотен миллионов лет, и причина в форме наших океанов.

02 · 1:07

Луна, которая будто ускорялась

Луна, которая будто ускорялась
▶ Beyond Headlines · 1:11

Первая подсказка нашлась в неожиданном месте. В 1695 году Эдмонд Галлей опубликовал статью о руинах Пальмиры, древнего города в Сирийской пустыне. В конце он попросил путешественников наблюдать лунные затмения в Багдаде, Алеппо и Александрии и точно определить, где на самом деле находятся эти города. Тогда, писал он, можно будет вычислить, насколько быстро ускоряется движение Луны.

Если сравнить древние записи затмений с современными, казалось, что Луна век за веком забегает вперёд по своей орбите. В 1780-х годах Пьер-Симон Лаплас нашёл то, что выглядело ответом. Форма орбиты Земли вокруг Солнца медленно меняется, а от этого меняется и сила, с которой Солнце притягивает Луну. Около семидесяти лет это объяснение никто не оспаривал.

Затем в 1853 году Джон Кауч Адамс, астроном, который также предсказал, где будет найден Нептун, пересчитал всё заново. Он нашёл ошибку, и эффект Лапласа сократился примерно до половины наблюдаемого. Половина кажущегося ускорения Луны осталась без объяснения. В 1860-х годах Шарль-Эжен Делоне в Париже и Уильям Феррел в США предложили своё.

Луна, которая будто ускорялась
▶ Beyond Headlines · 2:04

Может быть, Луна на самом деле не ускорялась. Может быть, замедлялись наши часы. Часами была сама Земля, а приливы тормозили её вращение. Если каждые сутки чуть длиннее предыдущих, всё, что измеряется в сутках, будет казаться идущим слишком быстро.

В 1939 году Гарольд Спенсер Джонс, королевский астроном Великобритании, свёл данные воедино и показал, что Луна, Солнце, Меркурий и Венера отклонялись от расписания все вместе. Четыре тела на разных орбитах не могут случайно отклоняться синхронно. Ошибка была в хронометре: вращение Земли не может служить идеальными часами.

03 · 2:58

Сутки становятся длиннее

Сутки становятся длиннее
▶ Beyond Headlines · 3:02

Так насколько же удлинились сутки? В 2016 году группа под руководством Ричарда Стивенсона объединила наблюдения почти за три тысячи лет. Они использовали записи затмений из Вавилона, Китая, Древней Греции и средневекового арабского мира начиная с 720 года до н. э., а также около полумиллиона замеров времени, когда Луна проходила перед звёздами.

Вавилонские глиняные таблички оказываются точными инструментами. Полное затмение видно только в узкой полосе тени, поэтому одна строка о том, что Солнце померкло, точно показывает, насколько повернулась Земля. Их результат: в среднем сутки удлиняются примерно на 1,8 миллисекунды за столетие. Кажется, что это ничто, но это накапливается.

Около 700 года до н. э. расхождение между вращением Земли и идеально равномерными часами составляет около пяти с половиной часов. И вот деталь, которая окажется важной позже.

Сутки становятся длиннее
▶ Beyond Headlines · 3:43

Одно только приливное трение, как его измеряют сегодня, должно было удлинять сутки примерно на 2,3 миллисекунды за столетие. Что-то ещё немного ускоряло Землю. Отчасти это конец последнего ледникового периода. Когда растаяли огромные ледяные щиты, земля под ними начала медленно подниматься, Земля стала чуть менее сплюснутой и начала вращаться немного быстрее, как фигуристка, прижимающая руки к телу.

Отчасти это, похоже, идёт из глубин планеты, где взаимодействуют ядро и мантия.

04 · 4:24

Конец високосной секунды

Конец високосной секунды
▶ Beyond Headlines · 4:28

Удлинение суток и есть причина, по которой существуют високосные секунды. Официальную секунду согласовали с астрономическим временем так, что она соответствует длительности суток примерно в 1820 году. Около 2008 года средние сутки были примерно на 2,5 миллисекунды длиннее. За год это набегает примерно на одну секунду.

Поэтому с 1972 года к часам мира добавили 27 високосных секунд, и все они были дополнительными, последняя в конце 2016 года. Но в последние несколько лет Земля снова вращается чуть быстрее. Один анализ связывает это с жидким внешним ядром, которое замедляется и передаёт своё вращение остальной планете. Так возникла возможность, с которой раньше никто не сталкивался: отрицательная високосная секунда, когда секунду отнимают.

Конец високосной секунды
▶ Beyond Headlines · 5:09

Таяние льда в Гренландии и Антарктиде отодвинуло этот момент. Сегодняшняя талая вода растекается к экватору и замедляет Землю, и, по оценке одного исследования 2024 года, это отложило необходимость отрицательной високосной секунды примерно на три года, до 2029 года. В октябре 2026 года Генеральная конференция по мерам и весам решила, что с мая 2027 года часы мира будут идти без високосных секунд, позволяя атомному времени и вращению Земли расходиться до часа. Приливы задают долгосрочную тенденцию, а ядро и тающий лёд раскачивают её от десятилетия к десятилетию.

05 · 5:50

Зеркала на Луне

Зеркала на Луне
▶ Beyond Headlines · 5:54

Первые попытки были нацелены на голую поверхность Луны. В 1962 году исследователи из MIT направили импульсный лазер на голую поверхность Луны и поймали слабое эхо. Через год советские учёные сделали то же самое, нацелившись на кратер, но расстояние до него всё ещё было неизвестно с точностью более ста километров. Им нужна была цель получше.

21 июля 1969 года астронавты Аполлона-11 установили на Луне панель из ста маленьких стеклянных уголковых отражателей. В пределах рабочего диапазона углов уголковый отражатель посылает свет точно туда, откуда он пришёл. Через одиннадцать дней, 1 августа, группа в Ликской обсерватории в Калифорнии попала в панель рубиновым лазером и засекла время эха. Свету нужно около двух с половиной секунд, чтобы долететь туда и обратно.

Зеркала на Луне
▶ Beyond Headlines · 6:28

Аполлон-14 доставил вторую панель, Аполлон-15 более крупную, с тремястами уголковыми отражателями, а два советских лунохода, Луноход-1 и Луноход-2, несли отражатели французского производства. Вот уже более пятидесяти лет эти пять отражателей измеряются в обсерваториях США, Франции, Италии, Германии и Китая.

06 · 7:02

Ловить фотоны по одному

Ловить фотоны по одному
▶ Beyond Headlines · 7:06

Попасть в зеркало на Луне не самое сложное. Сложно получить свет обратно. Один лазерный импульс несёт около трёхсот тысяч триллионов фотонов. К тому моменту, когда луч достигает Луны, он расширяется примерно до двух километров, поэтому на отражатель попадает лишь крошечная доля.

Возвращаясь, свет снова расходится на многие километры по поверхности Земли. Обратно в телескоп попадает лишь примерно один из миллиарда миллиардов отправленных фотонов. На станции Апачи-Пойнт в Нью-Мексико, которой управляет проект APOLLO, лучший сеанс дал около трёх фотонов на импульс. В большинство ночей и на большинстве станций их гораздо меньше.

Ловить фотоны по одному
▶ Beyond Headlines · 7:47

Время прихода каждого вернувшегося фотона фиксируется с точностью примерно до ста триллионных долей секунды. Миллиметр расстояния соответствует примерно семи триллионным долям секунды во времени пути туда и обратно. Поэтому тысячи фотонов, собранных за много минут, объединяют в одно измерение. Воздух добавляет задержку, равную примерно двум метрам, гравитация Солнца ещё больше, и то и другое нужно учитывать.

Зеркала тоже стареют. Их сигнал примерно в десять раз слабее, чем должен быть, по-видимому, потому что лунная пыль осела примерно на половине их поверхности. Около полнолуния он падает ещё примерно в десять раз, когда эта пыль поглощает солнечный свет и неравномерно нагревает стекло. Во время лунного затмения, когда отражатели оказываются в тени, сигнал восстанавливается примерно за пятнадцать минут.

07 · 8:29

Потерянный отражатель

Потерянный отражатель
▶ Beyond Headlines · 8:33

Один отражатель считался потерянным почти сорок лет. Луноход-1 сел в 1970 году, и советские учёные недолго вели по нему локацию, пока в 1971 году связь с луноходом не была потеряна. Его точное положение так и не стало широко известно, и никто не мог снова его найти. В марте 2010 года аппарат NASA Lunar Reconnaissance Orbiter сфотографировал луноход.

Через месяц, 22 апреля, группа Апачи-Пойнт навела телескоп на новые координаты и с первой попытки получила около двух тысяч фотонов. Луноход оказался примерно в пяти километрах от места, где, как считалось, он находился. А в марте 2025 года коммерческий посадочный аппарат Blue Ghost доставил новый отражатель, разработанный в Мэрилендском университете. В нём используется один большой уголковый отражатель вместо панели из маленьких, поэтому эхо остаётся чётким, даже когда Луна наклонена.

Именно это зеркало станция во Франции измерила на следующий день после посадки. От погрешности в сто километров и более в 1963 году до предварительной статистической погрешности меньше миллиметра. Те же данные позволяют проверять и другие идеи. Если бы сама сила гравитации медленно менялась, орбита Луны могла бы расти только по этой причине.

Потерянный отражатель
▶ Beyond Headlines · 9:22

Лазерная локация показывает, что такое изменение составляет менее одной триллионной доли в год. Это могло бы объяснить не больше примерно одного процента удаления Луны. Измеренный дрейф Луны совпадает с тем, что предсказывают спутниковые карты океанских приливов. Лучшее значение на сегодня: 38,3 миллиметра в год.

С тех пор как Аполлон-11 оставил своё зеркало в 1969 году, Луна отдалилась примерно на два метра.

08 · 10:11

Приливный горб, которого нет

Приливный горб, которого нет
▶ Beyond Headlines · 10:15

Так как же приливы отталкивают Луну? На привычной картинке Луна вытягивает земные океаны в два приливных горба, один обращён к Луне, другой находится на противоположной стороне. Земля вращается быстрее, чем Луна обращается по орбите, поэтому вращение уносит горбы немного вперёд относительно Луны. Горб, опережающий Луну, тянет её вперёд по орбите, и этот дополнительный рывок поднимает её на более широкую орбиту.

В то же время Луна тянет горб назад и замедляет вращение Земли. Момент импульса переходит от вращения Земли к орбите Луны, а сумма остаётся прежней. Это объяснение даёт верный результат, но картинка вводит в заблуждение. У настоящих океанов нет двух горбов.

Чтобы поспевать за Луной, горб на экваторе должен был бы обегать планету со скоростью около 450 метров в секунду. Прилив движется как очень длинная волна, а в океане глубиной четыре километра такая волна может идти лишь со скоростью около 200 метров в секунду. Вода не успевает. Вместо этого приливы образуют сложные волновые картины в каждом океанском бассейне, часто вращаясь вокруг точек, где вода почти не поднимается и не опускается.

Приливный горб, которого нет
▶ Beyond Headlines · 10:58

Луна не ощущает каждую из этих волн по отдельности. Она ощущает их суммарное притяжение, усреднённое по всей планете. Это суммарное притяжение и есть эффективный приливный горб, и он находится чуть впереди Луны. Поскольку он складывается из реальных волн в реальных бассейнах, он зависит от размеров и формы океанов.

Измените береговые линии, и вы измените тормоз.

09 · 11:41

Куда уходит энергия

Куда уходит энергия
▶ Beyond Headlines · 11:45

Торможение планеты высвобождает много энергии. Исходя из лазерных измерений, можно вычислить, что лунные приливы отбирают у вращения Земли около 3,3 тераватта энергии. Лишь около 0,12 тераватта, примерно четыре процента, идёт на подъём Луны на более высокую орбиту. Остальное превращается в турбулентность и тепло.

Если добавить более слабые солнечные приливы, Земля теряет на приливное трение около 3,7 тераватта. Океанологи Уолтер Манк и Карл Вунш сравнили это с суммарной мощностью всех электростанций мира на тот момент. Почти вся эта энергия рассеивается в океанах и лишь малая доля в твёрдых породах планеты. Значит, удаление Луны лишь побочный эффект.

Куда уходит энергия
▶ Beyond Headlines · 12:07

Большая часть того, что приливы забирают у вращения Земли, уходит на перемешивание моря.

10 · 12:30

Пропавший тераватт

Пропавший тераватт
▶ Beyond Headlines · 12:34

Большую часть XX века учёные думали, что знают, где это происходит. В 1919 году физик Дж. И. Тейлор оценил приливное трение в Ирландском море, и укрепилось мнение, что приливы теряют энергию, скребя по мелководному дну.

Но когда цифры сложили, их не хватило. Один только главный лунный прилив должен был терять около 2,4 тераватта. Похоже, мелководные моря не могли объяснить всё это. Ответ пришёл из космоса.

Спутник TOPEX/Poseidon годами измерял высоту морской поверхности по всему земному шару, достаточно точно, чтобы составить карту приливов. В 2000 году Гэри Эгберт и Ричард Рэй по этим данным показали, что мелководные моря забирают лишь около 1,6-1,8 тераватта главного лунного прилива, и выяснили, куда уходит остальное. Около одного тераватта, если считать все приливы, теряется в глубоком океане, над срединно-океаническими хребтами, подводными горами и цепочками островов. Когда прилив течёт над неровным дном, он возбуждает волны внутри океана, между слоями более холодной и более тёплой воды, и эти волны обрушиваются и перемешивают глубинные воды.

Пропавший тераватт
▶ Beyond Headlines · 13:27

Это перемешивание важно. Холодная вода, опускающаяся у полюсов, постоянно поступает в глубины океана, и без более тёплой воды, примешиваемой сверху, глубины заполнились бы этой холодной водой за несколько тысяч лет. Чтобы поддерживать перемешивание, нужно около двух тераватт, и исследователи оценили, что приливы могут давать примерно половину этого. Мелководные моря всё же важны.

К местам, где теряется больше всего приливной энергии, относятся Гудзонов залив, европейские шельфовые моря, северо-запад Австралии, Патагонский шельф, а также Жёлтое и Восточно-Китайское моря. Трение, отталкивающее Луну, удлинение суток и перемешивание глубин океана представляют собой части одного и того же потока энергии.

11 · 14:20

Календари в камне

Календари в камне
▶ Beyond Headlines · 14:24

Если приливы тормозят Землю миллиарды лет, древние сутки должны были быть короче. В 1963 году палеонтолог Джон Уэллс изучил ископаемые кораллы. Некоторые кораллы каждый день наращивают тонкий гребешок роста, и эти гребешки собираются в годовые полосы. У живых кораллов он насчитал около 360 гребешков за год роста, что близко к числу дней в году.

У кораллов возрастом около 380 миллионов лет, из девонского периода, он насчитал от 385 до 410, обычно около 400. Сам год, оборот Земли вокруг Солнца, почти не изменился. Значит, если в году было около 400 суток, каждые сутки были короче, ближе к 22 часам. В 2020 году группа исследовала одну ископаемую раковину рудиста, вымершего двустворчатого моллюска, который жил около 70 миллионов лет назад на территории нынешнего Омана.

Послойно анализируя раковину с помощью лазера, они нашли 372 суточных слоя за год, а значит, сутки длились около двадцати трёх с половиной часов. Приливы тоже оставляют летопись. В Южной Австралии породы возрастом около 620 миллионов лет сохранили слои, отложенные приливами в защищённой приливной дельте. Сильные приливы около новолуния и полнолуния оставили толстые слои, а слабые приливы между ними оставили тонкие, сохранив около 60 лет приливов без перерыва.

Календари в камне
▶ Beyond Headlines · 15:19

По этим слоям геолог Джордж Уильямс вычислил около 13 месяцев и 400 суток в году и сутки около 22 часов. Но окаменелости и приливные слои трудно прочитать точно. Гребешки могут выпадать, а одну и ту же породу можно посчитать по-разному. Другая группа, анализировавшая те же южноавстралийские слои, получила заметно другое расстояние до Луны.

Направление ясно, но для чисел нужна линейка получше.

12 · 16:15

Луна в ритмах климата

Луна в ритмах климата
▶ Beyond Headlines · 16:19

Такой линейкой оказался климат. Ось Земли медленно покачивается, как у волчка, и это покачивание сдвигает времена года в цикле, который сегодня длится около двадцати тысяч лет. Эти циклы оставляют полосы в осадочных породах, пока климат колеблется между более влажным и более сухим, более тёплым и более прохладным. Покачивание вызывают Солнце и Луна, притягивающие выпуклый экватор Земли.

Когда Луна была ближе, а Земля вращалась быстрее, покачивание шло быстрее, и полосы ложились теснее. Другой цикл, сейчас около 405 000 лет и задаваемый в основном Венерой и Юпитером, служит масштабной линейкой, если предположить, что он оставался стабильным так далеко в прошлом. В 2018 году Стивен Майерс и Альберто Малинверно применили этот метод к породам на севере Китая возрастом около 1,4 миллиарда лет. Климатический цикл покачивания длился там всего около 12-14 тысяч лет.

Луна в ритмах климата
▶ Beyond Headlines · 17:01

Это значит, что Луна была примерно в 341 000 километров от Земли, а сутки длились около 18 часов 40 минут. В 2022 году группа под руководством Маргрит Лантинк ушла ещё дальше в прошлое, к богатым железом породам Западной Австралии, образовавшимся 2,46 миллиарда лет назад. Тогда Луна была примерно в 321 800 километров от Земли, а сутки длились около 17 часов. Расстояние до Луны записано в ритме древнего климата.

13 · 17:43

Проблема полутора миллиардов лет

Проблема полутора миллиардов лет
▶ Beyond Headlines · 17:47

И эти породы обнажают проблему, которая беспокоила учёных десятилетиями. При сегодняшней скорости, 3,8 сантиметра в год, Луне потребовалось бы около десяти миллиардов лет, чтобы от положения почти вплотную к Земле достичь нынешнего расстояния. Кажется, времени предостаточно. Но приливные силы становятся гораздо сильнее по мере приближения Луны.

Если прокрутить сегодняшнее приливное трение назад с учётом этого, Луна оказывается практически вплотную к Земле всего около полутора миллиардов лет назад. Но Луне примерно четыре с половиной миллиарда лет, а в породах старше трёх миллиардов лет уже видны следы приливов. Значит, большую часть истории Земли Луна должна была удаляться медленнее, чем сейчас. Порода из Западной Австралии это подтверждает.

Проблема полутора миллиардов лет
▶ Beyond Headlines · 18:14

Чтобы за 2,46 миллиарда лет пройти путь от 321 800 километров до нынешнего расстояния, Луне хватало в среднем всего около 2,5 сантиметра в год. Почему же сегодня это происходит намного быстрее?

14 · 18:41

Ритм океана

Ритм океана
▶ Beyond Headlines · 18:45

Представьте ребёнка на качелях. Толкайте наугад, и ничего особенного не произойдёт. Толкайте в такт качелям, и каждый толчок будет складываться. У водоёмов тоже есть свой естественный ритм.

Вода плещется туда и обратно по бассейну в темпе, который задают его размеры и глубина. В канадском заливе Фанди и соседнем заливе Мэн этот естественный ритм, около тринадцати часов, близок к ритму лунного прилива, чуть больше двенадцати часов. Поэтому прилив там раскачивается, и разница между полной и малой водой может достигать около 16 метров. То же самое происходит в масштабах целого океана.

Ритм океана
▶ Beyond Headlines · 19:23

Сегодняшняя Атлантика близка к резонансу: её естественный ритм почти совпадает с этим приливом, который бывает дважды в сутки. Океанские бассейны открываются и закрываются по мере дрейфа континентов, и моделирование приливов для того, как могут измениться нынешние океаны, показывает, что расширяющийся океан приближается к этому резонансу, когда ему около 140-180 миллионов лет. Это примерно возраст нынешней Атлантики. Те же исследователи оценивают, что такие периоды сильных приливов наступают от одного до пяти раз за цикл суперконтинента и каждый длится не более примерно двадцати миллионов лет.

По их грубой оценке, в сумме они составляют около девяти процентов истории Земли. Так получилось, что мы живём в одном из них.

15 · 20:02

Луна, которая удаляется рывками

Луна, которая удаляется рывками
▶ Beyond Headlines · 20:06

В 2022 году группа в Париже под руководством Мохаммада Фархата и Жака Ласкара построила физическую модель земных приливов на протяжении истории. Они настроили всего два параметра модели, чтобы она совпала с измеренной сегодня скоростью удаления и возрастом Луны. Ни к одной из древних пород её не подгоняли. И всё же её предсказания хорошо совпали с измерениями пород возрастом 1,4 и 2,46 миллиарда лет.

В этой модели Луна удаляется не плавно. Большую часть времени океаны далеки от резонанса, и Луна медленно ползёт наружу. Время от времени, по мере того как меняются приливы и отклик океанов, система проходит через резонанс, тормоз резко схватывает, и Луну быстро выталкивает наружу. Модель находит два таких эпизода только за последние 700 миллионов лет.

Луна, которая удаляется рывками
▶ Beyond Headlines · 20:36

Поэтому было бы неверно говорить, что Луна удаляется быстрее, чем когда-либо. Подобные всплески бывали и раньше, а сразу после своего образования Луна удалялась гораздо быстрее. Но по сравнению с большей частью её истории нынешняя скорость необычно высока.

16 · 21:06

Ледниковые периоды и тающий лёд

Ледниковые периоды и тающий лёд
▶ Beyond Headlines · 21:10

Если важна форма океанов, то важна и их глубина. Во время последнего ледникового периода во льду было заперто столько воды, что уровень моря был примерно на сто метров ниже. Широкие мелководные шельфы осушились, и прилив в Атлантике стал намного сильнее. Одна модель главного лунного прилива показала, что потери приливной энергии выросли примерно в полтора раза, а в глубоком океане почти утроились.

Вероятно, во время ледникового периода Луну отталкивало быстрее, чем сегодня. Сегодня тающий лёд снова меняет океаны. По оценке одного исследования, изменения уровня моря и расслоения океанской воды с 1900 года увеличили скорость удаления Луны примерно на один миллиметр в год. Эта цифра получена из моделей и исторических записей, а не напрямую из лазерных данных.

Ледниковые периоды и тающий лёд
▶ Beyond Headlines · 21:38

И это другой эффект, не тот, что откладывает високосные секунды. Вода, перемещающаяся к экватору, удлиняет сутки, ничего не передавая Луне. В этой оценке дополнительный толчок Луне даёт именно изменение приливного трения.

17 · 22:06

Застряли ли сутки на 19 часах?

Застряли ли сутки на 19 часах?
▶ Beyond Headlines · 22:10

Не всё в этой истории ясно. В 2023 году две исследовательские группы предположили, что более миллиарда лет, начиная примерно с двух миллиардов лет назад, сутки перестали удлиняться и держались около 19 часов. Они объясняют это ещё одним видом прилива, возникающего в атмосфере. Солнечный свет каждый день нагревает атмосферу, и этот нагрев поднимает в воздухе прилив, который слегка подталкивает вращение Земли вперёд.

Если в нужный момент воздух вошёл в резонанс, этот толчок мог уравновесить лунный тормоз. Одна из групп подсчитала, что без этой паузы сегодняшние сутки длились бы больше 65 часов. Но их модели требовались средние температуры поверхности около 40-55 градусов Цельсия, которые сами авторы назвали некомфортно высокими. Другие исследователи, в том числе парижская группа, не согласны.

Застряли ли сутки на 19 часах?
▶ Beyond Headlines · 22:42

Они утверждают, что эта остановка опирается на старые и ненадёжные ископаемые данные, а их собственная модель атмосферного прилива показывает, что при нынешних температурах резонанс наступил гораздо позже и был слишком слабым. Самой ясной проверкой стали бы новые климатические ритмы из пород возрастом от одного до двух миллиардов лет. Пока это открытый вопрос.

18 · 23:15

Луна размером с кулак

Луна размером с кулак
▶ Beyond Headlines · 23:19

Вернёмся к началу. Основное объяснение происхождения Луны: гигантское столкновение. На раннем этапе истории Земли тело, возможно размером с Марс, врезалось в молодую планету, и выброшенные на орбиту обломки собрались в Луну. Моделирование показывает, что обломки собрались в Луну меньше чем за год, всего примерно в трёх-пяти радиусах Земли от её центра.

Сегодня расстояние до неё составляет около шестидесяти радиусов Земли. С такого расстояния молодая Луна выглядела бы примерно в 16-37 раз шире, чем сейчас. На вытянутой руке она казалась бы шириной примерно в один-два кулака. Если бы всё вращение системы Земля-Луна вернуть Земле, сутки длились бы около четырёх часов, а некоторые модели предполагают, что молодая Земля вращалась ещё быстрее.

Луна размером с кулак
▶ Beyond Headlines · 23:45

С тех пор приливное трение передаёт вращение от Земли к Луне, и сегодня это происходит в основном через океаны.

19 · 24:11

Последнее полное солнечное затмение

Последнее полное солнечное затмение
▶ Beyond Headlines · 24:15

Что будет дальше? Если бы Луна продолжала удаляться с нынешней скоростью, в конце концов она стала бы казаться слишком маленькой, чтобы полностью закрыть Солнце. Согласно известной оценке астронома Жана Меуса, полные солнечные затмения начнут исчезать примерно через 620 миллионов лет и прекратятся совсем примерно через 1,2 миллиарда лет. Эти сроки зависят от того, как быстро Луна удаляется на самом деле, а Атлантика не будет в резонансе вечно.

Луна также стабилизирует наклон земной оси. Расчёты показывают, что по мере удаления Луны и замедления Земли наклон земной оси может стать нестабильным где-то через 1,5-4,5 миллиарда лет. Учебники описывают и конечную точку. Если бы ничто не вмешалось, Земля замедлялась бы, пока её сутки не сравнялись бы с периодом обращения Луны, около 47 нынешних суток, а Луна находилась бы примерно в 550 000 километров.

Последнее полное солнечное затмение
▶ Beyond Headlines · 24:58

Луна не покинула бы нас, потому что это расстояние всё ещё далеко в пределах области, где её удерживает земная гравитация. Но Земля, вероятно, туда не доберётся. Солнце медленно становится ярче, примерно на один процент каждые 110 миллионов лет. Примерно через миллиард лет, как ожидается, оно станет достаточно ярким, чтобы океаны начали испаряться.

А основная часть тормоза вращения Земли и есть океаны. Без них удаление Луны, вероятно, резко замедлилось бы. Конец полных затмений и начало потери океанов могут наступить примерно через миллиард лет.

20 · 25:41

Измерения продолжаются

Измерения продолжаются
▶ Beyond Headlines · 25:45

В апреле 2026 года четыре астронавта миссии Artemis II облетели Луну, став первыми людьми, отправившимися туда более чем за полвека. На поверхности старые зеркала Аполлонов всё ещё используются, а для будущих посадочных аппаратов планируются новые. Каждую ночь, когда станция ловит несколько фотонов, вернувшихся с Луны, она немного пополняет летопись, начатую глиняными табличками в Вавилоне. Луна удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра в год.

Измерения продолжаются
▶ Beyond Headlines · 26:04

Это число определяют океаны: их размер, их глубина и форма берегов, которые их окружают. И когда Атлантика выйдет из такта с приливом, как всегда бывает с океанскими бассейнами, это число снова изменится.

Источники

  • Lunar laser ranging: Murphy, Rep. Prog. Phys. 2013 https://arxiv.org/abs/1309.6294 ; Williams & Boggs, Celest. Mech. 2016
  • Earth's rotation from ancient eclipses: Stephenson, Morrison & Hohenkerk, Proc. R. Soc. A 2016 https://doi.org/10.1098/rspa.2016.0404
  • History: Halley, Phil. Trans. 1695; Krajnović 2020 https://arxiv.org/abs/2004.03886 ; Spencer Jones, MNRAS 1939
  • Leap seconds: BIPM CGPM 2026 Resolution 5 https://www.bipm.org/en/cgpm-2026/resolution-5 ; Agnew, Nature 2024
  • New reflector NGLR-1: https://www.physics.umd.edu/nglr/status_03122025.html
  • Tidal energy: Munk & Wunsch, Oceanography 1997; Egbert & Ray, Nature 2000 and JGR 2001
  • Fossil days: Wells, Nature 1963; de Winter et al. 2020; Williams, Rev. Geophys. 2000
  • Climate cycles: Meyers & Malinverno, PNAS 2018; Lantink et al., PNAS 2022
  • Ocean resonance: Farhat et al., A&A 2022 https://arxiv.org/abs/2207.00438 ; Davies, Green & Duarte, ESD 2020; Egbert, Ray & Bills, JGR 2004
  • Climate and the Moon: Kiani Shahvandi et al., PNAS 2024 and A&A 2025
  • 19-hour day: Mitchell & Kirscher 2023; Wu et al., Sci. Adv. 2023; Farhat et al. 2024
  • Origin and future: Ida, Canup & Stewart, Nature 1997; Canup 2004; Meeus 2002; Laskar et al. 1993; Néron de Surgy & Laskar 1997; Schröder & Smith 2008

Изображения и видео

  • CC BY / CC BY-SA: Calern ranging station, Melirius (CC BY-SA 2.0); Calern laser at night, DPTS - ENSG (CC BY-SA 3.0); Babylonian tablets, Zunkir, Brigade Piron, Osama Shukir Muhammed Amin (CC BY-SA 4.0); Elatina layers, horn coral, stromatolites, James St. John (CC BY 2.0); Bay of Fundy, Dylan Kereluk and Michel Rathwell (CC BY 2.0), Lars Plougmann (CC BY-SA 2.0), The Cosmonaut (CC BY-SA 2.5 CA); banded iron, Graeme Churchard (CC BY 2.0); Karijini, Gypsy Denise (CC BY-SA 4.0); rudist, Ghedoghedo (CC BY-SA 4.0); Lunokhod 2 model, Hayk (CC BY-SA 3.0); full Moon, Gregory H. Revera (CC BY-SA 3.0); Moon mosaic, Astrobond (CC BY-SA 4.0); lunar eclipse, Brucewaters (CC BY-SA 4.0); annular eclipse, Kevin Baird (CC BY-SA 3.0); Harold Spencer Jones, ESO/A. Blaauw (CC BY 4.0); John Couch Adams, Wellcome Collection (CC BY 4.0); tide timelapses, Danilo Hegg and Dean Hardy (CC BY 3.0); Mont-Saint-Michel tides, SentinelHub (CC BY 2.0); Moon's shadow over Spain, Plenz (CC BY-SA 4.0)
  • Public domain / CC0: NASA (Apollo 11, 14 and 15 reflectors, Apollo 14 sample, Galileo, Apollo 8 and 17, Artemis I and II, DSCOVR EPIC with NOAA, Scientific Visualization Studio, Richard Ray's tide maps, NGLR-1, Goddard laser), NOAA, USGS, U.S. Space Force, NPS, Smithsonian NASM (Mark Avino), Michael Roudabush, Armael, Wilson44691; portraits of Halley and Laplace and Halley's 1695 paper
  • Pexels: Dom Le Roy, Duane Wilkins, Eclipse Chasers, Ivan A., Jean Marc Pampuch, Luz Calor Som, T6 Adventures, The Six, William Laverty, sergeispas
  • The narration is a synthetic voice. Images marked "Generated illustration" are generated, not records (thumbnail B, the young Moon, the giant impact, the Devonian and Cretaceous seas, the ice-age coast, the melting ice sheet, the Earth cutaway, the astronomical clock and the Proterozoic shore). Charts marked "schematic" are drawn explanations; NASA visualizations are models.