Szukaj
Polub nas!
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 5.00 (2 Votes)

ksiezyc Lunar crater Daedalus WikipediaKrater Dedalus na Księżycu
(fot. Wikipedia)
Gdy Księżyc ucieknie...

Jest natchnieniem dla poetów, przy jego blasku zakochani wyznają sobie najskrytsze uczucia. Ma wpływ na nasze życie, z czego często nawet nie zdajemy sobie sprawy. O kim, a raczej o czym mowa? Oczywiście, o Księżycu...

To, że widzimy go nocną porą na niebie, wydaje się nam oczywiste, ale czy wiemy, co stałoby się z Ziemią, gdyby nie krążył on po jej orbicie? Zacznijmy od banalnego stwierdzenia, że bez Słońca na Ziemi nie byłoby życia. Czy Księżyc ma równie wielki wpływ na nasz glob?

Wokół planet Układu Słonecznego, z wyjątkiem Wenus i Merkurego, krążą księżyce. Największy Jowisz, ma ich na swojej orbicie aż szesnaście i podobnie jak księżyce Saturna, Urana i Neptuna są one stosunkowo niewielkie. Mars, nasz sąsiad, posiada dwa księżyce, które – jak się uważa – są planetoidami przechwyconymi dzięki siłom grawitacji. Ziemia jest w tym towarzystwie uprzywilejowana, bo jako jedyna posiada wprawdzie jeden księżyc, ale za to o dużej masie.

Skąd się wziął? Wśród astronomów przeważa pogląd, że nie uformował się on w trakcie powstawania Układu Słonecznego, bo podobnie jak Ziemia musiałby mieć duże żelazne jądro, a tymczasem jest ono niewielkie. Odrzuca się także hipotezę, że Ziemia przechwyciła blisko przelatującą planetoidę, bo jej pole grawitacji jest zbyt słabe, aby mogło zatrzymać na orbicie ciało niebieskie wielkości Księżyca.

Bardzo ciekawa wydaje się hipoteza, według której nasz satelita to część Ziemi, która będąc jeszcze w stanie półpłynnym kręciła się wokół własnej osi z ogromną prędkością. Pod wpływem tego wirowania na równiku powstało zgrubienie, które po oderwaniu się zaczęło krążyć po orbicie okołoziemskiej. Tę hipotezę kwestionują jednak fizycy. Czy znaczy to, że pochodzenie Księżyca pozostanie tajemnicą?

Jak pamiętamy, w trakcie eksploracji Srebrnego Globu amerykańscy astronauci mieli między innymi zebrać skały księżycowe, wśród których uczeni spodziewali się znaleźć okruchy pochodzące z okresu jego formowania. W ramach programu Apollo przywieziono ich na Ziemię 380 kilogramów, ale wyniki badań zawiodły oczekiwania. Próbki miały właściwości zbliżone do skał tworzących płaszcz Ziemi, nie zawierały wody, a zawartość żelaza stanowiła w nich niewielki procent. Jak się później okazało, nie były to skały pierwotne, bo te zniszczyło trwające 4,5 miliarda lat bombardowanie powierzchni Księżyca przez meteoryty spadające z kosmosu. Efekty tego „ostrzału” widać na jego powierzchni w postaci kraterów, z których największy ma około 1000 kilometrów średnicy.

Uczeni postawili w związku z tym bardzo ciekawą hipotezę, według której podczas formowania się Układu Słonecznego dochodziło do zderzania się planet z ciałami niebieskimi. Na jedno uderzenie w Księżyc przypadało w tym czasie 25 uderzeń w Ziemię. Na tej podstawie w 1984 roku astronom dr William Hartmann sformułował przypuszczenie, że niewielkie żelazne jądro i płaszcz Księżyca są wynikiem kolizji naszej planety z ciałem niebieskim dużych rozmiarów.

Według jego „teorii zderzeń”, powstający Układ Słoneczny był wielką kipielą cząstek, które łączyły się ze sobą, tworząc w końcowym efekcie planety. Wtedy to doszło do kolizji planetoidy z położonym najbliżej Słońca Merkurym i zerwania z niego płaszcza, którego szczątki poleciały w kierunku Wenus i leżącej za nią Ziemi, oraz krążącego pomiędzy naszym globem a Marsem Orfeusza. Orbita tej „dodatkowej” planety przebiegała bardzo blisko Ziemi. Katastrofa Merkurego zakłóciła bieg Orfeusza i w efekcie nastąpiło jego zderzenie z Ziemią. Wyrzucone wybuchem skały w wysokiej temperaturze zamieniały się w parę rozprężającą się pod wpływem wewnętrznego ciśnienia, wynoszącą na orbitę okruchy materiału skalnego, które utworzyły Księżyc.

Jednym z oponentów teorii Hartmanna był dr Jay Melosh, który postanowił ją sprawdzić. Ponieważ zderzeń planet nie udało się dotychczas zaobserwować, przeprowadzono symulacje komputerowe. Według danych wejściowych, obiekt uderzany miał średnicę Ziemi – 12756 km, a uderzający połowę mniejszą, czyli 6378 km, natomiast prędkość uderzeniowa wynosiła 11 km/sek. Samo zderzenie przebiegało w zwolnionym tempie i trwało 2030 minut, a obiekt uderzający zanurzał się powoli w obiekt uderzany, powodując niewyobrażalną wręcz erupcję gazów.

Zderzenia ciał niebieskich mają charakter losowy i aby powstał księżyc tak duży jak nasz (ma on średnicę 3476 km i jest czterokrotnie mniejszy od Ziemi), uderzenie musi nastąpić nie tylko pod odpowiednim kątem, ale także ze ściśle określoną prędkością. Dlatego Orfeusz nie mógł uderzyć centralnie, bo w takim przypadku odłamki skał znalazłyby się wewnątrz tzw. granicy Roche’a, a więc poniżej odległości 2,455 promienia planety, co w przypadku Ziemi stanowi niewiele ponad 22 tys. kilometrów. Wszystkie ciała, które znajdą się wewnątrz tej granicy, ulegają rozerwaniu przez siły wywoływane pływami i spadają na powierzchnię planety. Podobny los byłby udziałem Księżyca.

Uderzenie musiało więc nastąpić pod tak dużym kątem, że miało charakter „muśnięcia”. Każdy inny kąt zaowocowałby powstaniem dwóch księżyców, a taki układ nie trwałby długo, bo po kilku tysiącach lat zderzyłyby się one ze sobą albo mniejszy z nich spadłby na powierzchnię Ziemi.

„Muśnięcie” spowodowało wyrzucenie na orbitę poza granicę Roche’a tak dużej ilości materii, że po paruset latach (sic!) uformował się z niej nasz satelita, którego widok musiał być niesamowity. Z tej odległości jego tarcza była piętnastokrotnie większa niż dzisiaj.

Eksperyment potwierdził „teorię zderzeń”, która – jak się okazuje – pozwala nie tylko wyjaśnić pochodzenie Księżyca, ale również różnice w wyglądzie planet (które, dodajmy, nie są aż tak wielkie) oraz kierunek ich ruchu. Dzięki niej wiemy, dlaczego Wenus jako jedyna w Układzie Słonecznym kręci się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (to także efekt zderzenia), dlaczego nachylenie osi Marsa jest podobne do nachylenia Ziemi, a oś Urana jest tak przechylona, że sprawia on wrażenie, jakby leżał na boku (co również może być efektem zderzenia z obiektem o wielkości porównywalnej z Ziemią).

Tymczasem Ziemia zdewastowana kataklizmem przypominała piekło. Wybuchy wulkanów tworzyły oceany kipiącej lawy, które zachowywały się jak woda. Księżyc był tak blisko, że wywoływane przez niego pływy były cztery tysiące razy większe niż dzisiaj, a każda fala miała rozmiary tsunami. Ogromne siły pływowe spowodowały, że zaczął się on szybko oddalać od Ziemi. Trwa to do dzisiaj, choć prędkość ta spadła do 3,8 cm rocznie. Skąd to wiemy? Prędkość ucieczki Srebrnego Globu jest bardzo dokładnie mierzona dzięki zwierciadłu ustawionemu na Księżycu przez astronautów „Apollo 11”. Odbija ono promień lasera, wysyłany z obserwatorium McDonald, który powraca na Ziemię po trzech sekundach w postaci wiązki o szerokości 20 km.

Jakie więc skutki miałby brak Księżyca na orbicie naszej planety? Od razu możemy odpowiedzieć, że wizje są przerażające. Siły grawitacji Księżyca utrzymują pochylenie osi ziemskiej pod kątem 23,5 stopnia i ono decyduje o takich a nie innych zmianach pór roku. Nachylenie osi Marsa jest zaledwie o 1,7 stopnia większe, co powoduje dwukrotne wydłużenie pór roku. Kąt nachylenia osi niczym nie stabilizowanej wahałby się od 0 do 60 stopni kątowych, co doprowadziłoby do szalonych zmian klimatycznych.

Warto w tym miejscu wspomnieć o hipotezie uczonych niemieckich, według której powstanie jednej z pierwszych cywilizacji w dolinie Nilu, a nie na gęsto zaludnionej wtedy Saharze, było efektem zmiany nachylenia osi ziemskiej mniejszej od jednego stopnia kątowego. To właśnie z tego powodu pokryta bujną roślinnością Sahara zamieniła się w największy na świecie magazyn piasku. Brak Srebrnego Globu zamieniłby ją w wielką śnieżną równinę, a Antarktydę w spaloną pustynię. W lecie temperatury na lądzie sięgałyby 100 stopni, a w zimie minus 80 stopni Celsjusza. Po równiku przesuwałyby się lodowce, a czapy polarne uległyby stopieniu. Podniesienie poziomu wody w oceanach i morzach spowodowałoby zatopienie wielu wysp i zalewanie lądów. Na przykład, po Holandii pozostałoby tylko wspomnienie. Szybkość wiatrów osiągałaby do kilkuset km/godz., a burze pyłowe byłyby na porządku dziennym.

W okresie tworzenia się Ziemi, a więc przed 4,5 miliardami lat, doba wynosiła zaledwie 14 godzin. Z badań osadów pływowych przeprowadzonych w Australii i USA wynika, że 900 milionów lat temu miała ona niewiele ponad 18 godzin, a 370 milionów lat temu, co wykazała analiza skamieniałości korali, była już dłuższa o 4 godziny. Obroty Ziemi (podobnie jak Księżyca) wokół własnej osi malały i doba ziemska wydłużyła się do obecnych 24 godzin. Szybkie wirowanie Ziemi skróciłoby ponownie dobę tym razem aż trzykrotnie.

ksiezyc Aldrin Apollo 11 WikipediaAstronauta Buzz Aldrin sfotografowany przez Neila Armstronga podczas pierwszego lądowania na Księżycu
(fot. Wikipedia)
Życie rozwijałoby się przede wszystkim w wodzie, a dominującymi organizmami stałyby się głowonogi, wśród których najbardziej znanymi są ośmiornice. Ich macki są tak sprawne, że mogą nimi wykonywać nawet skomplikowane czynności. W wyniku ostatnio przeprowadzonych badań uczeni skłaniają się ku poglądowi, że do pewnego stopnia nieobce mogą być im także uczucia.

W miarę oddalania się Księżyca zmniejsza się jego rola jako stabilizatora Ziemi. Jak zapobiec temu procesowi? Pomysłów bardziej i mniej realnych jest dużo. Jeden z nich to budowanie zapór oceanicznych hamujących falowanie, a co za tym idzie wielkości pływów odpowiedzialnych za ucieczkę naszego satelity. Ze względów technologicznych dzisiaj pomysł ten jest nierealny, ale czasu na wypracowanie nowych technologii mamy na szczęście dużo, bo kilka milionów lat.

Natomiast całkowitą utopią wydaje się być pomysł nieżyjącego już profesora Aleksandra Abiana, który zaproponował przesunięcie jednego z księżyców Jowisza na orbitę okołoziemską. Europa, bo o nim mowa, jest nieco mniejszy od naszego Księżyca i nie miałby go zastępować, a jedynie wspomagać utrzymywanie Ziemi w odpowiedniej pozycji. Podstawowe pytania dotyczą jednak nie tylko sposobów realizacji tego przedsięwzięcia, ale przede wszystkim skutków, jakie w skali globalnej wywołałoby zdjęcie z orbity Jowisza jednego z szesnastu jego księżyców.

Księżyc wywiera także ogromny wpływ na procesy życiowe zachodzące na Ziemi. Dotyczy to w takim samym stopniu przyrody, jak i człowieka. Księżycowi podporządkowany jest cykl owulacyjny u kobiet. Podczas pełni rodzi się najwięcej dzieci. Pensjonariusze więzień i pacjenci szpitali psychiatrycznych w tym czasie wykazują zwiększoną pobudliwość i agresję.

Jeżeli fazy księżycowe to tylko zmiany natężenia światła, jak uważają niektórzy, to dlaczego wykonywanie niektórych ćwiczeń jogi podczas pełni może być niebezpieczne? To pytanie pozostaje bez odpowiedzi.

Podobnie dzieje się w przyrodzie. Raz w roku tuż przed nowiem, dla odbycia godów, z dna Oceanu Spokojnego ku powierzchni wody unoszą się chmary robaków z gatunku palorocas, zwane przez ludność Polinezji – i palolo.

To w czasie listopadowej pełni rozmnażają się korale Wielkiej Rafy Koralowej, a w nowiu i podczas pełni, gdy pływy są największe, z oceanu wychodzą żółwie, aby na brzegu złożyć jaja.

Dawne zielarki zbierały zioła, zależnie od gatunku, podczas nowiu lub pełni, gdyż wtedy właśnie rośliny miały największą wartość leczniczą. Kobiety te uważano wówczas za czarownice, ale wyniki aktualnych badań wskazują, że miały one całkowitą rację. Potwierdzają to pośrednio właściciele francuskich winnic uważając, że podczas pełni owoce mają w sobie najwięcej energii i w tym czasie dokonują zbiorów. Natomiast wino zlewa się w czasie nowiu, gdy wpływ Księżyca jest najmniejszy, a wino najbardziej klarowne.

Księżyc to nie tylko tarcza chroniąca Ziemię przed uderzeniami planetoid, ale dla współczesnych uczonych przyszła baza, z której może już w niedalekiej przyszłości będą startować dalekosiężne wyprawy kosmiczne. Należy pamiętać, że tzw. prędkość ucieczki (prędkość potrzebna do pokonania siły przyciągania) wynosi tam zaledwie 2,4 km/s i jest ponad cztery i pół raza mniejsza niż na Ziemi. To pozwalałoby zaoszczędzić ogromne ilości paliwa i zmniejszyć koszty wystrzelenia statku kosmicznego nawet stukrotnie.

Nie znamy do końca wpływu Księżyca na nasza planetę, tak jak nie do końca poznana jest historia jego powstania. Jedno jest pewne, dobrze się stało, że Jackowi i Plackowi z bajki „O dwóch takich, co ukradli Księżyc” nie udało się ukraść naszego satelity. Dopiero narobiliby bigosu!

Ludwik Kostuś