Един ден Земята ще стане свидетел на окончателно пълно слънчево затъмнение

Пълното слънчево затъмнение, наблюдавано в понеделник над части от Мексико, Съединените щати и Канада, беше перфектната среща на слънцето и луната в небето. Но това е и вид събитие, което идва с дата на изтичане: в някакъв момент в далечното бъдеще Земята ще преживее последното си пълно слънчево затъмнение.

Това е така, защото Луната се отдалечава от Земята, така че нашият най-близък небесен съсед един ден, милиони или дори милиарди години в бъдещето, ще изглежда твърде малък в небето, за да скрие напълно Слънцето.

„Ще видим само пръстеновидно затъмнение“, каза Ноа Петро, ​​планетарен учен в Центъра за космически полети Годард на НАСА, имайки предвид затъмнението на „огнен пръстен“ като това, което прекоси Америка през октомври.

Но определянето на точна дата за окончателното пълно слънчево затъмнение на Земята е сериозно изчислително предизвикателство, което обхваща различни научни дисциплини.

Откакто Луната се е образувала преди повече от четири милиарда години, тя се отдалечава от Земята. Намаляването на Луната се дължи на нейните гравитационни взаимодействия с нашата планета. Приливите и отливите, създадени от тази гравитация, карат водата в океаните на нашата планета да се плъзга по морското дъно и по краищата на континентите. Това създава триене, което кара Земята да се върти по-бавно около оста си, каза Матиас Грийн, океанограф от университета Бангор в Уелс.

Луната се движи навън по орбитата си в отговор на забавянето на Земята. Представете си скейтърка на лед, която протяга ръце и забавя скоростта, каза д-р Грийн. „Това е същият физически принцип, но наобратно.“

Джордж Дарвин, един от синовете на Чарлз Дарвин, беше един от първите хора, които предсказаха разширяването на орбитата на Луната. Но неговата хипотеза Публикувана през 1879 гТе не бяха проверени, докато американските астронавти и съветските роувъри не оставиха устройства, известни като ретрорефлектори, на повърхността на Луната. Изследователите могат да изстрелят лазерни импулси към огледалата на тези инструменти с размер на куфар и да изчислят времето, необходимо на светлината да направи обиколка. Това даде на учените начин да измерят точно разстоянието до Луната. До началото на 70-те години изследователите откриха, че Луната се отдалечава от Земята с около 1,5 инча всяка година.

Това е свързано със скоростта, с която растат човешките нокти. „Имаме работа с много малки промени“, каза Робърт Тайлър, планетарен учен в Центъра за космически полети Годард на НАСА.

Но след стотици милиони години Луната ще стане забележимо по-малка в небето, докато се отдалечава. В един момент то ще изглежда твърде малко, за да блокира напълно Слънцето и пълните слънчеви затъмнения ще останат в миналото.

За да се изчисли датата на последното пълно слънчево затъмнение, е важно да запомните, че орбитата на Луната около Земята и орбитата на Земята около Слънцето са елиптични. Това означава, че разстоянията между Земята и Луната и между Земята и Слънцето не са постоянни. Видимите размери на Луната и Слънцето, гледани от Земята, варират съответно; Най-голямата и най-малката луна се различават по размер с около 14 процента, докато съответната разлика за Слънцето е около 3 процента.

Последното пълно слънчево затъмнение ще се случи, когато по-голямата Луна едва покрие по-малкото Слънце. Малко математика, включваща диаметъра на Луната и видимите размери на Луната и Слънцето, дава оценка за около 620 милиона години.

Но изследователите предупреждават, че има несигурност в това число. Първоначално се предполага, че Луната ще се отдалечи от Земята със сегашната си скорост. Това със сигурност няма да се случи, каза д-р Грийн.

Той каза, че скоростта на намаляване на Луната се влияе от голям брой фактори, включително продължителността на един ден на Земята, дълбочината на океанските басейни и разположението на нашите континенти. Тези неща се променят с течение на времето, така че е твърде опростено да се приеме, че Луната винаги ще ретрогради с едно и също темпо, каза д-р Грийн.

Повечето изследователи са съгласни, че степента на рецесия на Луната вероятно ще намалее. „Ако трябваше да гадая, бъдещите приливи и отливи вероятно ще станат по-слаби“, каза Брайън Арбек, физически океанограф в Мичиганския университет. По-слабите приливи и отливи се превръщат в по-бавно намаляваща луна, което би предоставило на нашата планета повече възможности да се наслаждава на сянката на чадъра на луната.

Има добри доказателства, че Луната е намалявала по-бавно и в миналото. Маргарет Лантинк, геолог от Университета на Уисконсин-Медисън, е анализирала седиментни скали в Австралия, които регистрират климатичните промени, причинени от колебания в разстоянието между Земята и Луната. „Прочетох отпечатъците на тези астрономически разлики“, каза д-р Лантинк.

Констатациите на нейния екипи тези, проведени от други изследователи, в симулации, които показват това Луната намалява с около 0,4 до 1,2 инча на година През голяма част от своята история. Тези симулации също така разкриват, че по време на някои периоди, продължаващи няколко десетки милиона години, Луната се отдалечава от Земята с повече от четири инча на година.

Моделите на д-р Тайлър се заемат с трудната задача да предскажат бъдещата скорост на лунна рецесия. Те предполагат, че Луната ще се отдалечава средно с около 0,3 инча на година през следващите няколко милиарда години. Той каза, че намаляването на луната в бъдещето няма да бъде толкова променливо, колкото беше в древното минало. „Повечето от интересните неща вече са се случили.“

Ако симулацията на д-р Тайлър е правилна, пълното затъмнение ще остане видимо за около три милиарда години. Той предупреди, че има голяма степен на несигурност в тази оценка.

Д-р Пиетро каза, че въпреки че вероятно ще ни останат еони, за да станем свидетели на пълно затъмнение, това не е извинение да не търсим великолепието на тези затъмнения. В крайна сметка това е небесно явление, уникално за нашето земно съществуване.

„Никоя друга планета в нашата слънчева система не преживява пълно слънчево затъмнение“, каза д-р Пиетро. „Имаме тази невероятна възможност.“