A Nap felfalja a Földet és a Holdat

Az előző héten számoltunk be arról, hogy elindult az Európai Űrügynökség Juice névre keresztelt űrszondája a Jupiter holdjaihoz. A mi Holdunk jóval közelebb van, igaz, egyre távolodik tőlünk – évente körülbelül 3,8 centiméterrel. Ebből az következik, hogy a Föld valamikor a távoli jövőben elveszíti a Holdját? Nem, egészen más történik.

View of The Earth and Moon Fotó: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRA

A Hold valószínűleg a születőben lévő Föld és egy Mars méretű objektum közötti kozmikus karambol törmelékéből keletkezett. Bolygónk születése idején – körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt – a Föld forgási sebessége lényegesen gyorsabb volt. Egy nap akkoriban körülbelül öt-hat óráig tartott. A forgási sebesség azóta folyamatosan csökken, ezzel párhuzamosan állandóan nő a napok hossza.

De miért lassul a Föld forgása?

Holdunk parányi gravitációs mezejével maga felé húzza az óceánokat és a légkört, sőt még a szilárd földkérget is, és egy árapálydudort hoz létre a Földön, ami kissé fékezi bolygónk forgását. (A Föld gravitációja hasonló árapályhatásokat okoz a Holdon.) Az árapály közrejátszott a földi élet kialakulásában mivel kísérőnk stabilizálta a Föld tengelyferdeségét, így az éghajlat viszonylag állandó maradhatott. (Ha a Hold nem létezne, a földtengely hajlása kaotikusan változna, ami a földi éghajlatra igen súlyos következményekkel járna.) Az árapályjelenség legfőbb hatása bolygónk tengely körüli forgásának lassulása.

A fizikában létezik egy jelenség, a perdület, amit legegyszerűbben a megpörgetett búgócsigánál láthatunk. A perdületet meghatározza a forgó rendszer tömegének megoszlása és forgás sebessége. Ahogy a Föld forgása lassul, úgy a Föld–Hold-rendszer tömegének eloszlása megváltozik, ami a Föld–Hold-távolság növekedését hozza el.

Az Apollo-küldetések során a Holdon elhelyezett fényvisszaverő panelek segítségével határozták meg, hogy égi kísérőnk milyen sebességgel távolodik a Földtől. A tudósok úgy becsülik, hogy a Hold évente körülbelül 3,8 centiméterrel kerül messzebb, ami nagyjából körmünk növekedésének üteme. 

Jelenleg a Föld és a Hold átlagos távolsága körülbelül 384 ezer kilométer.

Mint annyi más esetben, a Föld–Hold-távolság meghatározásában is van magyar vonal. Bay Zoltán volt az első, aki először pontosan megmérte ezt a távolságot a Hold felé küldött s onnan visszaverődő radarjelek mérésével. Az eredményeket 1946. február 6-án hozták nyilvánosságra. (Nagyjából ugyanekkor egy összehasonlíthatatlanul jobb körülmények között dolgozó amerikai csoport hasonló kísérletet végzett, de többnyire elismerik a magyarok elsőbbségét.)

A folyamatos lassulás következtében ötvenmilliárd év múlva a Föld forgása szinkronba kerül a Hold keringésével. Ezzel olyan rendszer alakul ki, ahol a Föld folyamatosan ugyanazt az oldalát mutatná a Hold felé és ezzel az árapály­jelenség is megszűnne. Amint ez az egyensúlyi helyzet felállna, onnantól kezdve a Hold nem távolodna tovább a Földtől.

Ez az ötvenmilliárd év múlva bekövetkező állapot azonban nem jön el – erre a Nap fejlődése a magyarázat.

– Körülbelül ötmilliárd év múlva, amikor a Nap haldokolni kezd, és vörös óriáscsillaggá duzzad, a Föld–Hold-rendszer szinte biztosan megsemmisül – mondta a Live Science-nek David Trilling, a Northern Arizona University tanszékvezetője.

Ötmilliárd év múlva – ha a jelenlegi sebességgel távolodik folyamatosan a Földtől – a Hold 189 ezer kilométerrel lesz távolabb, mint most. A vörös óriássá felfúvódó Nap azonban mindkét égitestet – a Föld akkor már régóta kietlen és lakhatatlan sziklabolygó lesz – elemészti. Azaz, összességében a Hold nem hagyja el a Földet. Inkább a Nap tünteti el mindkettőt.

Borítókép: Évente körülbelül 3,8 centiméterrel távolodik egymástól a Föld és a Hold (Fotó: Science Photo Libra/Mark Garlick)