«Странное совпадение»

Есть в Солнечной системе одна любопытная закономерность... Мы уже упоминали о том, что Луна всегда повернута к Земле одной стороной. Примерно за 28 суток наш естественный спутник совершает один оборот вокруг Земли и за тот же промежуток времени делает один оборот вокруг собственной оси.

Именно благодаря совпадению периодов обращения и вращения Луны мы и видим всегда лишь одну сторону лунного шара. Но совпадение ли это?

Вообще говоря, природа не очень-то «любит» случайные совпадения такого рода и встречаются они не так уж часто. И понятно почему: ведь вероятность осуществления чисто случайных сложных совпадений, как правило, чрезвычайно мала. И если мы все же встречаем в природе какое-либо удивительное сочетание событий, то, скорее всего, у него есть какая-то скрытая закономерность.

«Поведение» Луны - не исключение: нечто похожее мы встречаем и у других небесных тел, входящих в состав Солнечной системы. Так, Меркурий, самая близкая к Солнцу планета, завершает один оборот вокруг Солнца за 88 земных суток, а один оборот вокруг своей оси за 59 суток. Казалось бы, никаких совпадений. Но дело в том, что, согласно второму закону Кеплера, планеты движутся по своим эллиптическим орбитам с переменной скоростью: чем ближе к Солнцу, тем быстрее. Так вот, если подсчитать угловые скорости в движении Меркурия, то окажется, что угловая скорость его собственного вращения совпадает с угловой скоростью его обращения вокруг Солнца в тот момент, когда планета проходит ближайший к дневному светилу участок своей орбиты.

Еще более сложное совпадение мы обнаруживаем в движении Венеры. Свой оборот вокруг Солнца эта планета, как мы уже знаем, совершает за 225 земных суток. Через каждые 584 суток Венера оказывается на линии, соединяющей Солнце и Землю.

И в этот момент Венера всегда повернута к Земле одной и той же стороной.

В чем же причина всех этих «совпадений»?

Всем известно явление лунных приливов. Лунное притяжение образует в водной оболочке Земли два «горба». Так как наша планета вращается, то эти горбы перемещаются по ее поверхности - бежит приливная волна. Приливы происходят не только в водной оболочке, но и в твердом веществе Земли. Так, благодаря приливам и отливам почва в Москве дважды в сутки поднимается и опускается примерно на 40-50 см. Поскольку приливные волны перемещаются навстречу суточному вращению Земли, они неизбежно его тормозят, и скорость вращения нашей планеты постепенно уменьшается. Когда-то земные сутки были заметно короче современных.

Рис. 13. Величина лунного прилива в твердом веществе Земли в районе Москвы

Но если на Земле происходят лунные приливы, то в веществе Луны должны происходить земные приливы, и притом значительно более мощные - ведь Земля обладает массой, в 81 раз превосходящей массу Луны. Благодаря этому замедление собственного вращения Луны должно было происходить довольно быстро вплоть до тех пор, пока это вращение относительно Земли не прекратилось вовсе. Теперь Луна обречена «смотреть» на Землю всегда одной своей стороной.

Видимо, действие той же самой причины привело и к равенству угловых скоростей вращения и обращения Меркурия в ближайшей к Солнцу точке его орбиты. Сила тяготения быстро ослабевает с расстоянием, пропорционально его квадрату, и потому солнечные приливы на Земле незначительны в сравнении с лунными. Однако для Меркурия, самой близкой к Солнцу планеты, эти приливы, вероятно, достаточно сильны и способны оказывать заметное влияние на его вращение. Совпадение угловых скоростей, о котором говорилось, скорее всего, есть также следствие приливного торможения.

Что же касается Венеры, то причина ее постоянной ориентации по отношению к Земле в периоды наибольшего сближения пока остается неясной. Закономерно ли это явление или здесь мы все-таки встретились с чисто случайным совпадением, пока неизвестно. Возможно, какую-то роль играет то обстоятельство, что в периоды сближения Венера расположена значительно ближе к Земле, чем к Солнцу. Однако решение этой загадки еще впереди.