4,5 миллиарда лет назад в Землю Meier, M. M. M.; Reufer, A.; Wieler, R. On the origin and composition of Theia: Constraints from new models of the Giant Impact / Icarus некая планета размером с Марс под названием Тейя. От нашего глобуса оторвался кусок, стал Луной, и с тех пор наматывает круги по орбите поблизости. Вы никогда не задумывались, что случится, если это движение вдруг прекратится и наш спутник рухнет обратно на Землю? Наверняка это будет захватывающим явлением.
Некоторые ответят, что Луна, в общем‑то, не такая уж и большая. Ну, это так только кажется. Вот картинка, на которой показаны Земля и её спутник в масштабе. И на ней видно, что на самом деле он довольно‑таки крупный. Так, площадь поверхности Земли The Moon Compared to Earth / Universe Today 510 миллионов км², а Луны — 37,9 миллиона км². Это больше, чем площадь Африканского континента (30,4 км²).
На всякий случай сразу предупредим: не волнуйтесь, эта каменная махина падать на нас не собирается. Более того, она имеет тенденцию постепенно удаляться от Земли — на 3,78 см в год. По What Happens as the Moon Moves Away from the Earth? / National Radio Astronomy Observatory астрономов из Национальной радиоастрономической обсерватории, она бы вышла из зоны гравитационного воздействия Земли примерно через 15 миллиардов лет — правда, к тому моменту Солнце уже перейдёт в фазу красного гиганта, и нам будет не до этого.
Луна Moon Fact Sheet / NASA вокруг Земли со скоростью 360 000 км/ч (около 1 км/с), совершая полный оборот за 27 дней. Но что, если бы мы замедлили скорость спутника и вместо стабильного вращения на орбите Земли он начала бы падать на неё? Вопросы «как» и «зачем» оставим на потом — пока просто понаблюдаем за результатами эксперимента.
Есть два способа уронить Луну на Землю — медленный и быстрый. Начнём с первого.
Мы будем замедлять Луну (1.022 km/s) / 365 / Wolfram|Alpha, чтобы каждый день она, скажем, теряла в скорости 10 км/ч. Тогда наш спутник будет медленно опускаться на всё более низкую орбиту и столкнётся с Землёй только через год.
Первое, на что повлияет Луна, — это приливы и отливы. Они происходят потому, что спутник, вращаясь вокруг Земли, притягивает массы воды в мировом океане. Вообще, на приливы влияет и Солнце, но в гораздо меньшей степени. По мере того как Луна будет смещаться всё ниже, приливы на Земле будут становиться выше и выше.
Высота прилива пропорциональна расстоянию от Луны, What would happen if the moon were twice as close to Earth? / Live Science Нил Коминс, физик из Университета штата Мэн. И если бы она, скажем, была вдвое ближе к нам, волны стали бы выше в восемь раз. Множество прибрежных городов — Лондон, Нью‑Йорк, Санкт‑Петербург, Токио и так далее — были бы затоплены.
Если вы думаете, что вам в глубине континента ничего не грозит, то ошибаетесь. Разрушение прибрежных городов сделает невозможным судоходство, а стало быть, поставки продовольствия и других товаров по всей планете будут окончательно и бесповоротно нарушены. Вдобавок будут Submarine Cable Map 2022 / telegeography.com прибрежные терминалы связи и дата‑центры, которые связывают все континенты с помощью подводных кабелей.
Очень скоро человечество останется без интернета, и мировая торговля и финансовая система рухнут.
Но это только начало. Луна повлияет не только на воду, но и на сушу. Дело в том, что её гравитационное поле What would happen if the moon were twice as close to Earth? / Live Science движение земной коры. Приближение Луны приведёт к постоянным землетрясениям, трещинам в земной коре, изменению ландшафта и извержениям вулканов — как будто всемирного потопа было недостаточно.
В интернете можно найти ролик «Что было бы, если бы Луна находилась на том же расстоянии от нас, что и МКС» — это 420 км. Выглядит впечатляюще — если опустить тот момент, что внизу должны быть цунами, приливные волны высотой в несколько километров и извергающиеся вулканы.
Но это видео неточно отображает ситуацию не только поэтому. Ведь не одна Луна влияет своей гравитацией на Землю — наша планета, в свою очередь, тоже воздействует на спутник. И в определённый момент спускающаяся Луна достигнет так называемого предела Роша — это настолько низкая орбита, что небесное тело неспособно поддерживать на ней свою целостность. Для спутника эта высота будет Roche limit of the moon / Wolfram|Alpha 18 400 километров от Земли.
Когда Луна опустится на такую низкую орбиту, гравитация нашей планеты Close encounter: What if the Moon orbited much closer to Earth? / Slate её на части и превратит в кольцо обломков и пыли вроде того, что окружают Сатурн, только поменьше. Думаете, это спасёт нас? Ну, не совсем. Пусть целая Луна на Землю и не упадёт, но на поверхность нашей планеты при этом обрушатся десятки тысяч её кусков.
Давным‑давно, 66 миллионов лет назад, в Землю врезался метеорит, образовавший кратер Чикшулуб. Он What happened when the dinosaur‑killing asteroid slammed into Earth? / Live Science массовое вымирание, уничтожив 80% всех обитавших тогда на планете животных — в том числе и динозавров.
Падение кусков Луны на Землю будет ещё более разрушительным явлением. Многочисленные метеориты не только нанесут огромный урон сами по себе — столкновение их с Землёй поднимет в воздух сотни тонн пыли и газов. А те, в свою очередь, S. Ohno. Production of sulphate‑rich vapour during the Chicxulub impact and implications for ocean acidification / Nature Geoscience кислотные дожди, заслонят поверхность планеты от солнечных лучей, нарушат фотосинтез растений и устроят нам новый ледниковый период.
Сохранится ли жизнь на Земле? Да, бактерии‑экстремофилы, тихоходки и тараканы и не в таких условиях выживали.
Люди, возможно, тоже уцелеют — если за время нашего эксперимента успеют выкопать достаточно глубокие бункеры. И когда пыль уляжется, они поднимутся на поверхность замёрзшей Земли и будут ждать, пока она оттает, на что уйдут тысячелетия. Ну, по крайней мере, они смогут любоваться кольцами вокруг планеты — единственным напоминанием о том, что когда‑то у нас была Луна.
Но что, если мы не будем замедлять Луну постепенно, а остановим её достаточно быстро — но при этом не мгновенно, потому что иначе небесное тело может разорвать за счёт кинетического момента? Ну, в этом случае спутник не будет снижаться витками, постепенно, а упадёт по прямой. И тогда всё закончится достаточно быстро.
Если Луна начнёт падать прямо сейчас, то time to fall from 384400 km / Wolfram|Alpha до Земли за 2 часа 28 минут и врежется в нас на скорости 313 200 км/ч. Сопротивлением атмосферы тут можно пренебречь, потому что большую часть пути небесное тело пролетит вне её, а когда войдёт в плотные слои воздуха, они её уже не задержат.
Планетологи из Даремского университета в Северной Каролине использовали суперкомпьютер COSMA, чтобы смоделировать, что происходит при столкновении двух планет разного размера. Если Луна упадёт на Землю, сила удара будет такова, что океаны раскалятся и выкипят, а атмосферу сдует в космос. Естественно, при таком катаклизме никакие тихоходки не уцелеют.
Поэтому лучше оставить Луну в покое.