При этом, как утверждают ученые, скорость отдаления меняется со временем. Если взять нынешнюю и спроецировать ее назад во времени, получится, что столкновение между Землей и Луной было около 1,5 миллиарда лет назад. Однако Луна образовалась около 4,5 миллиардов лет назад. В поисках более надежных данных международная группа исследователей обратилась к изучению древних горных пород на Земле.
Научная статья вышла в PNAS, об исследовании рассказывает Сonversation.
В национальном парке Кариджини в Западной Австралии несколько ущелий прорезают слоистые отложения возрастом 2,5 миллиарда лет. Эти отложения представляют собой полосчатые образования, состоящие из характерных слоев, богатых железом и кремнеземом. Они когда-то активно откладывались на дне океана, а теперь встречаются в самых старых частях земной коры.
Обнажения скал у водопада Жоффр показывают, как слои красновато-коричневой железной формации толщиной чуть менее метра чередуются через равные промежутки времени с темными и тонкими горизонтами. Более темные интервалы состоят из более мягких пород. При внимательном рассмотрении обнажений обнаруживаются вариации меньшего масштаба.
Эти закономерности связаны с изменениями климата, вызванными так называемыми «циклами Миланковича». Они описывают, как небольшие периодические изменения орбиты Земли и ориентации ее оси влияют на распределение солнечного света, получаемого планетой. Циклы Миланковича меняются каждые 400 000, 100 000, 41 000 и 21 000 лет, что оказывает сильное влияние на климат. Главными следствиями являются экстремально холодные или теплые периоды, а также более влажные или более сухие региональные климатические условия.
Эти климатические изменения сильно влияют на состояние поверхности Земли, например, на размер озер. Они объясняют периодическое озеленение пустыни Сахара или низкий уровень кислорода в глубинах океана. Циклы Миланковича также накладывают важный отпечаток на миграцию и эволюцию флоры и фауны, включая человека. Следы этих климатических изменений можно прочесть по осадочным породами.
Расстояние между Землей и Луной напрямую связано с частотой одного из циклов Миланковича — цикла климатической прецессии. Этот цикл возникает из-за изменения ориентации оси вращения Земли. Сейчас он имеет продолжительность ~ 21 000 лет, но этот период должен быть короче в прошлом, когда Луна находилась ближе к Земле.
Это означает, что если найти цикл Миланковича в старых отложениях и установить его период, получится оценить расстояние между Землей и Луной во время формирования отложений.
Анализ австралийской формации показал, что породы содержат несколько масштабов циклических изменений, которые повторяются с интервалами примерно 10 и 85 сантиметров. Сопоставив эти толщины со скоростью формирования отложений, авторы работы обнаружили, что циклические изменения климата происходили примерно каждые 11 000 лет и 100 000 лет.
Таким образом, 11 000-летний цикл, скорее всего, связан с циклом климатической прецессии, но имеющим гораздо более короткий период, чем нынешний. Затем данные использовали для расчета расстояния между Землей и Луной 2,46 миллиарда лет назад.
Обнаружилось, что тогда Луна была примерно на 60 000 километров ближе к Земле (это расстояние приблизительно в 1,5 раза больше длины окружности Земли). Это сделало продолжительность дня намного короче, чем сейчас: около 17 часов.
Так был найден один из немногих методов получения реальных данных об эволюции взаимоотношений Земли и Луны.
Разведывательный аппарат нашел на Луне ямы с комфортной для жизни температурой
Двуликость Луны объяснили колоссальным древним столкновением
