Исследование: 2,46 млрд лет назад Луна была на 60 000 км ближе к Земле
Исследователи из Утрехтского и Женевского университетов выяснили, что 2,46 млрд лет назад Луна была существенно ближе к Земле. Им удалось это понять, изучая не саму Луну, а древние слои горных пород на Земле.
Исследователи сосредоточились на изучении горных пород в национальном парке Кариджини на западе Австралии. Несколько ущелий там прорезают ритмично слоистые отложения возрастом 2,5 млрд лет: слои красно-коричневой твёрдой железной породы чередуются с более тёмными богатыми глиной породами через равные промежутки. Эти отложения представляют собой полосчатые образования железа, которые когда-то формировались на дне океана, а теперь встречаются в древних частях земной коры.
Учёные обратились к работе австралийского геолога Алека Трендалла, который ещё в 1972 году поднял вопрос о происхождении циклических узоров на слоях горных пород. Он предположил, что закономерности могут быть связаны с прошлыми изменениями климата, вызванными так называемыми «циклами Миланковича» — периодическими изменениями формы земной орбиты и ориентации оси. Они влияют на распределение солнечного света, который Земля получает в течение нескольких лет.
Сейчас доминирующие циклы Миланковича меняются каждые 400 000, 100 000, 41 000 и 21 000 лет. Эти изменения оказывают сильное влияние на земной климат в течение длительных периодов времени: вызывают экстремальную жару или холод, а также более влажные или засушливые периоды, например, периодическое озеленение пустыни Сахара и низкий уровень кислорода в воздухе, а также миграцию флоры и фауны.
Расстояние между Землей и Луной напрямую связано с частотой одного из циклов Миланковича — цикла климатической прецессии, возникающего из-за прецессионного движения (колебания) ориентации оси вращения Земли с течением времени. Этот цикл в настоящее время имеет продолжительность около 21 000 лет, но в прошлом он был гораздо короче. Учёные пришли к выводу, что если исследовать циклы Миланковича в старых отложениях, а затем найти сигнал колебания Земли и установить его период, то можно оценить расстояние между Землей и Луной во время образования отложений.
Полосчатые образования железа в Австралии откладывались циклично с интервалами в 10 и 85 сантиметров. Сопоставив толщину слоёв со скоростью формирования отложений, учёные обнаружили, что эти циклические изменения происходили примерно каждые 11 000 лет и 100 000 лет.
«Наш анализ показал, что цикл в 11 000 лет, наблюдаемый в горных породах, вероятно, связан с циклом климатической прецессии. Мы использовали этот сигнал прецессии для расчёта расстояния между Землей и Луной 2,46 млрд лет назад и обнаружили, что тогда Луна была примерно на 60 000 км ближе к Земле. Это сделало бы продолжительность дня намного короче, чем сейчас, примерно 17 часов, а не нынешние 24 часа», — указывают учёные.
Команда отмечает, что это исследование представляют собой один из немногих методов получения реальных данных об эволюции Солнечной системы и будет иметь решающее значение для будущих моделей системы «Земля-Луна». Учёные также подчёркивают, что сейчас Луна продолжает отдаляться от Земли на 3,8 см каждый год.
