В 1690-х годах у астронома Эдмунда Галлея возникла проблема. Он дружил с Исааком Ньютоном, и десятилетием ранее поддержал публикацию его работы «Математические начала натуральной философии», которая показала, насколько универсальна так называемая сила притяжения.
Работа Ньютона позволила Галлею и его коллегам делать астрономические предсказания с высокой точностью. Так астрономы спрогнозировали время полного солнечного затмения над Англией в 1715 году, ошибившись всего на 4 минуты. Фантастика!
© Igor Kovalchuk | shutterstock
Галлей изучал исторические записи о затмениях, в том числе — информацию многотысячелетней давности, которая стала доступна благодаря астрономам при дворе китайских императоров. Но расчеты Галлея и наблюдения древних мудрецов не согласовывались. Подсчитанные даты древних затмений не совпадали с исторической летописью, и чем глубже в прошлое погружался Галлей, тем значительнее становились отклонения. Промежутки между затмениями становились все дольше, и это было заметно при изучении истории этих феноменов за тысячи лет.
Что происходило? Вращение Земли замедлялось? Луна удалялась? Да.
Будущим поколениям астрономов и физиков потребовалось сложить вместе кусочки пазла, но вращение Земли и вправду замедляется, а Луна медленно отдаляется — и эти два процесса связаны. Связывающее их звено — приливы.
Наш спутник создает приливы на противоположных краях Земли. С перспективы Луны впереди нее на Земле — огромный «пузырь» воды. Гравитационное притяжение этой воды выступает как привязь, «дергая» Луну и направляя ее на более высокую орбиту. Земля, в свою очередь, теряет немного энергии и чуточку замедляется.
© Krishnavedala | Wikimedia
Мы видим, как этот процесс происходит по всей Солнечной системе; конечный его результат — приливный захват, явление, когда одна и та же сторона объекта всегда обращена к ее орбитальному компаньону. Это уже случилось с Луной давным-давно, поэтому она всегда смотрит на нашу планету одной и той же стороной, и постепенно это происходит и с Землей.
Приливное взаимодействие между Землей и Луной не интенсивно — 3,8 см в год. Но с каждым десятилетием, веком и тысячелетием размер Луны в небе сокращается, делая солнечные затмения более редкими.
В конце концов, через 620 млн лет Луна будет слишком мала в небе, чтобы полностью покрывать лик Солнца, и полных солнечных затмений большей нет будет. На самом деле, это произойдет еще быстрее, так как Солнце стареет и стабильно становится больше. Но это уже совсем другая история.