Lidstvo nemůže existovat bez Měsíce. Přílivy a odlivy jsou jen začátek

V soutěži o počet měsíců ve Sluneční soustavě se Země s jedním takovým objektem umístila až na konci. Role Měsíce je však obrovská, přestože Země má pouze jednu takovou přirozenou družici.

Před několika lety astronomové objevili 12 objektů obíhajících kolem Jupiteru, které se letos oficiálně připojily k jeho rodině měsíců poté, co byly potvrzeny jejich oběžné dráhy. Jupiter jich má nyní 92, což je nejvíce ze všech planet sluneční soustavy. Tyto nově objevené měsíce jsou malé, nepřesahují průměr jednoho kilometru. I kdyby obíhaly kolem Země, byly by především kuriozitou, i když důležitou pro astronomy a vzhledem k potenciálnímu obsahu surovin také pro těžební průmysl.

Jinak je tomu u velkých měsíců, protože ty už jsou v podstatě malými planetami, jen obíhají kolem jiných planet. Jupiter má čtyři velké měsíce, tzv. galileovské, a letos k nim poletí sonda JUICE, aby je prozkoumala. Saturn má obrovský Titan s hustou dusíkovou atmosférou, Neptun má zase Triton, což je pravděpodobně objekt podobný Plutu, ale zachycený gravitací Neptunu, jak píše server Inside Science.

Země má pouze jednu přirozenou družici, na rozdíl od tisíců umělých objektů na její oběžné dráze, které nazýváme jednoduše Měsíc (pro odlišení píšeme jeho název s velkým písmenem). Vzhledem ke své velké velikosti vzhledem k Zemi ovlivňuje nejen existenci této planety, ale má značný význam i pro naši civilizaci. Jeho vznik, současnost a budoucnost.

Země a Měsíc. Jedinečně originální dvojice

Průměr Země je asi 12 700 km, Měsíc má průměr asi 3 480 km. Tento rozdíl mohli na vlastní oči pozorovat astronauti pobývající na Měsíci, kteří odtud viděli zemský kotouč 3,7krát větší, než vidíme Měsíc v úplňku.

Rozdílná je také gravitační přitažlivost. Na Měsíci je více než šestkrát menší než na Zemi. Proto ve filmech astronauti provádějí dlouhé a vysoké skoky bez větší námahy. I z tohoto důvodu nemá Měsíc prakticky žádnou atmosféru.

Tyto rozdíly nejlépe ilustruje následující srovnání – kdyby Země byla basketbalový míč, Měsíc by měl velikost tenisového míčku.

A přestože je Měsíc menší a váží 81krát méně než Země, je jeho velikost ve srovnání s planetou, kolem které obíhá, poměrně velká a gravitační síla, kterou působí na Zemi, není zanedbatelná. Proto astronomové považují soustavu Země-Měsíc za binární systém, jak uvádí web Earth Sky.

Ve Sluneční soustavě existuje mnoho systémů s takto relativně malým rozdílem hmotností, ale systém Země-Měsíc je jedinečný. Ostatní jsou mnohem méně hmotné, obvykle se jedná o planetky, které obíhají kolem sebe.

Příliv a odliv je projevem síly Měsíce

Měsíc na obloze považujeme za samozřejmost. I když je prakticky neviditelný, což je případ novu, je stále přítomen na oběžné dráze.

Jeho gravitace v kombinaci s gravitací Slunce (je hmotnější než Měsíc, ale také 400krát vzdálenější) a rotací Země způsobuje, že na Zemi máme příliv a odliv, tj. pravidelné změny hladiny moří a oceánů.

V Baltském moři jsou malé a lze je zaměnit za běžné rozbouření moře, ale jsou místa, kde dosahují mnoha metrů. Když jsou Slunce a Měsíc v jedné přímce se Zemí, což se děje dvakrát za měsíční měsíc (trvá 29,5 dne), jsou přílivy a odlivy nejvyšší. Rekordní změna vodní hladiny, více než 21 metrů, byla zaznamenána v Kanadě v zátoce Fundy v roce 1869.

Během jednoho pozemského dne uplyne mezi přílivem (vysokým stavem vody) a odlivem (nízkým stavem vody) 6 hodin, 12 minut a 30 sekund (půldenní cyklus). Na některých místech je to 12 hodin a 25 minut (denní cyklus).

Příliv a odliv jsou považovány za jeden ze zdrojů obnovitelné energie. Jsou předvídatelné podobně jako pohyb Měsíce, ale také se na ně nedá nikde na Zemi spolehnout. Přílivové a odlivové síly však neovlivňují pouze vodu, ale také celou Zemi, snaží se ji roztahovat a postupně přitom zpomalují její rychlost rotace. To je doprovázeno také postupným vzdalováním Měsíce od Země.

Skutečnost, že zemský den nyní trvá 24 hodin, je způsobena přítomností Měsíce na jeho oběžné dráze. Kdyby Měsíc chyběl, trval by den 10 hodin nebo ještě méně. Kromě toho Měsíc také stabilizuje sklon osy rotace Země vzhledem k její dráze kolem Slunce, což zase souvisí s výskytem ročních období. Absence Měsíce by znamenala, že by se tento sklon mohl nepravidelně měnit, a to i ve velmi velkém rozsahu.

Důsledky takových změn by byly obrovské. Zemské klima by nepředvídatelně kolísalo nebo by nikdy nedosáhlo takové rovnováhy jako v současnosti (navzdory problémům s jeho změnami způsobenými lidskou činností). Na Zemi by se nerozvinula žádná civilizace a možná by ani nevznikl život.

Po stvoření měl Měsíc, který byl mnohem blíže k Zemi, stále společné magnetické pole se Zemí. To poskytovalo Zemi v době jejího mládí mimořádně dobrou ochranu před nadměrnou aktivitou Slunce. Ta – jakkoli nezřízená – by zničila zemskou atmosféru. Silnější slapové síly než v současnosti zase mohly ovlivnit vznik zárodků organického života v oceánech.

Měsíc stále ovlivňuje zemskou magnetosféru, ale jiným způsobem než před miliardami let a způsobem, který je zatím obtížné definovat jako pozitivní či nikoliv. V poslední době víme, že slapové síly Měsíce deformují tvar magnetického pole Země podobně jako oceány. Toto pole chrání Zemi a její okolí, včetně astronautů a elektroniky na oběžné dráze, před škodlivým kosmickým zářením.

Jakou hodnotu má Měsíc pro dnešní lidskou civilizaci?

Význam Měsíce pro lidstvo byl nesmírný již před érou kosmických technologií. A zůstává jím i nadále, i kdyby člověk upustil od programu Artemis a dalších pokusů dostat se znovu ke stříbrnému glóbu.

Když se však zamýšlíme nad intenzivním průzkumem Měsíce, stojí za zmínku další přínosy jeho přítomnosti.

Na Měsíci najdeme zdroje helia 3, nejlepšího paliva pro fúzní reaktory, které jsou považovány za ekologickou a efektivní budoucnost pozemské energetiky, ale také poměrně dost dalších zdrojů, jako jsou kovy vzácných zemin, které jsou užitečné v moderní elektronice.

Měsíc, zejména jeho strana, která je ze Země neviditelná, poskytuje vynikající místo pro radioteleskopy i další vědecké laboratoře, které vyžadují prostor a izolaci.

Vzhledem k nízké gravitaci a téměř pětkrát nižší únikové rychlosti vyžaduje start z povrchu Měsíce mnohem méně paliva než na Zemi. Mohl by proto tvořit zastávku například při cestě na Mars, protože bude výhodnější přivézt zásoby ze Země a vydat se na cestu z Měsíce než letět přímo ze Země.

Již dlouho se v plánech na průzkum měsíčního povrchu hovoří o využití jeho regolitu jako vynikajícího materiálu pro obydlí, jako materiálu pro 3D tisk nebo pro skladování energie. Nedávno se objevila také velmi odvážná myšlenka využít měsíční prach k ochraně zemského povrchu před slunečním zářením, což by pomohlo zpomalit globální růst teplot.

Projekt předpokládá, že by regolit mohl být z Měsíce dopraven pomocí raket do blízkosti takzvaného bodu L1 mezi Zemí a Sluncem. Takto rozptýlený prach by se časem rozptýlil a vynutil si doplnění, ale na určitou dobu by vytvořil obrovský ochranný deštník, který by blokoval část slunečního záření.

Mohla by Země někdy přijít o Měsíc?

V jednom z hodnotnějších děl literatury, v knize Isaaca Asimova Rovnost bohů, se objevuje zajímavý námět lunární civilizace a jejího boje za nezávislost na Zemi, který by mohl vyústit v opuštění oběžné dráhy Země Měsícem.

Taková možnost se zdá být nereálná. Víme však, že se od Země vzdaluje přirozeně, a díky měření vzdálenosti pomocí zrcadel umístěných na povrchu Měsíce a družic na jeho oběžné dráze také víme, že tato rychlost činí asi 4 cm za rok.

Je to hodně a stačí to na to, aby Měsíc odlétl jednoho dne do dálky? Za dobu existence lidské civilizace, tj. asi za 12 000 let, se Měsíc od Země vzdálil jen asi o 480 metrů. Takovou vzdálenost lze uběhnout za méně než minutu a kosmická loď ji překoná za zlomek sekundy.

Pokud by toto tempo pokračovalo i v budoucnu, v době, kdy bude Země pohlcena Sluncem, které se blíží ke konci své existence (asi za 5 miliard let se stane obrem), bude Měsíc od Země vzdálen asi 600 000 km. Tedy mnohem dále než dnešních přibližně 384 000 km (v průměru). Ani taková změna vzdálenosti by však nevedla k odtržení Měsíce od Země, jak píše web Scientific American.

Co kdyby se však tato rychlost zvýšila a času by bylo neomezeně? Stále by to nestačilo. Naopak, po několika desítkách miliard let od dosažení maximální vzdálenosti by se Měsíc začal k Zemi opět přibližovat. A pravděpodobně stejně jako vznikl při kosmickém kataklyzmatu srážky mladé Země s objektem velikosti Marsu, tak by mohl ukončit svou existenci roztrhán zemskou gravitací a vytvořit na čas prstenec podobný tomu kolem Saturnu.

Přátelství Měsíce a Země je tedy navždy a my se z něj můžeme jen radovat, třeba jen při večerních procházkách v záři úplňku. Další nás čeká 7. března a bude se jmenovat Červí úplněk, spojený s příchodem jara a zvýšenou aktivitou hmyzu. Tyto obvyklé názvy pro každý úplněk v průběhu roku jsou dalším příkladem vlivu, který Měsíc má. Tentokrát na naše zvyky a kulturu.

Zdroj: redakce – autorský text, earthsky.org, scientificamerican.com, Wikipedia, insidescience.org