Ай бірнеше миллиард жыл бойы планетамызбен бірге өзінің ұлы ғарыштық саяхатында жүр. Ол бізге, жердегілерге ғасырдан ғасырға әрқашан бірдей ай пейзажын көрсетеді. Неліктен біз спутниктің бір жағына ғана сүйсінеміз? Ай өз осінен айнала ма, әлде ғарышта қозғалыссыз қалқып жүр ме?
Ғарыштағы көршіміздің сипаттамалары
Күн жүйесінде айдан әлдеқайда үлкен спутниктер бар. Ганимед - Юпитердің серігі, мысалы, Айдан екі есе ауыр. Бірақ екінші жағынан, бұл ана планетасына қатысты ең үлкен спутник. Оның массасы жердің бір пайызынан асады, ал диаметрі жердің төрттен бір бөлігін құрайды. Планеталардың күн тобында мұндай пропорциялар енді жоқ.
Ай өз осінің айналасында айнала ма деген сұраққа ең жақын ғарыштық көршімізге мұқият қарап, жауап беруге тырысайық. Бүгінгі таңда ғылыми ортада қабылданған теорияға сәйкес, біздің планетамыз толық салқындамаған, қызыл-ыстық сұйық мұхитпен жабылған протопланета күйінде табиғи спутникке ие болды.лава, көлемі жағынан кішірек басқа планетамен соқтығысуы нәтижесінде. Сондықтан ай мен жердегі топырақтардың химиялық құрамы аздап ерекшеленеді - соқтығысқан планеталардың ауыр өзектері біріктірілген, сондықтан жердегі тау жыныстары темірге бай. Ай екі протопланетаның үстіңгі қабаттарының қалдықтарын алды, одан да көп тас бар.
Ай айнала ма
Нақтырақ айтсақ, ай айнала ма деген сұрақ мүлде дұрыс емес. Өйткені, біздің жүйеміздегі кез келген спутник сияқты, ол ата-аналық планетаны айналады және онымен бірге жұлдызды айналады. Бірақ Айдың осьтік айналуы әдеттегідей емес.
Айға қалай қарасаңыз да, оны Тихо кратері мен Тыныштық теңізі бізге қарай бұрады. «Ай өз осінен айнала ма? – деген сұрақты ғасырдан ғасырға жерлестер қояды. Қатаң айтқанда, геометриялық ұғымдармен жұмыс істейтін болсақ, жауап таңдалған координаталар жүйесіне байланысты. Жерге қатысты Айдың осьтік айналуы шынымен де жоқ.
Бірақ Күн-Жер сызығында орналасқан бақылаушының көзқарасы бойынша Айдың осьтік айналуы анық көрінеді және секундтың бір бөлігіне дейінгі бір полярлық айналу ұзақтығы бойынша тең болады орбиталық.
Бір қызығы, бұл құбылыс Күн жүйесінде ерекше емес. Сонымен, ергежейлі планета Плутон Харонның серігі әрқашан өз планетасына бір қырымен қарайды, Марстың серіктері - Деймос пен Фобос бірдей әрекет етеді.
Ғылыми тілде бұл синхронды айналу немесе толқынды құлыптау деп аталады.
Толқын деген не?
Бұл құбылыстың мәнін түсіну үшін жәнеАй өз осінің айналасында айнала ма деген сұраққа сенімді жауап беру үшін толқындық құбылыстардың мәнін талдау қажет.
Айдың бетінде екі тауды елестетейік, олардың бірі тікелей Жерге «қараса», екіншісі Ай шарының қарама-қарсы нүктесінде орналасқан. Әлбетте, егер екі тау да бір аспан денесінің бөлігі болмаса, бірақ біздің планетамызды өз бетінше айналдырса, олардың айналуы синхронды бола алмас еді, Ньютон механикасының заңдарына сәйкес жақынырақ айналуы тезірек айналуы керек. Сондықтан Жерге қарама-қарсы нүктелерде орналасқан Ай шарының массалары «бір-бірінен қашуға» бейім.
Ай қалай «тоқтады»
Тоқсу күштері белгілі бір аспан денесіне қалай әсер етеді, оны өз планетамыздың мысалында бөлшектеу ыңғайлы. Өйткені, біз де Айды, дәлірек айтсақ, Ай мен Жерді айналамыз, астрофизикадағыдай, дене массасының центрін «билейміз».
Спутникке ең жақын жерде де, ең алыс нүктеде де толқындық күштердің әрекеті нәтижесінде Жерді жауып тұрған су деңгейі көтеріледі. Сонымен қатар, ағынның максималды амплитудасы 15 метр немесе одан да көп болуы мүмкін.
Бұл құбылыстың тағы бір ерекшелігі мынада: бұл толқындық «дөңес» күн сайын планетаның бетін оның айналуына қарсы айналып, 1 және 2 нүктелерінде үйкеліс тудырады және осылайша жер шарының айналуын баяу тоқтатады.
Жердің Айға әсері әлдеқайда күштімассалық айырмашылық. Айда мұхит болмаса да, толқындық күштер жартастарға да әсер етеді. Олардың жұмысының нәтижесі көрініп тұр.
Сонда Ай өз осінен айналады ма? Жауап иә. Бірақ бұл айналу планетаның айналасындағы қозғалыспен тығыз байланысты. Толқындық күштер Айдың осьтік айналуын оның орбиталық айналуымен миллиондаған жылдар бойына теңестірді.
Жер ше?
Астрофизиктердің айтуынша, Айдың пайда болуына себеп болған үлкен соқтығыстан кейін бірден планетамыздың айналуының бұрыштық жылдамдығы қазіргіден әлдеқайда жоғары болды. Күндер бес сағаттан аспады. Бірақ мұхит түбіндегі толқындардың үйкелісінің нәтижесінде жылдан-жылға, мыңжылдықтардан мыңжылдықта айналу баяулап, қазіргі күн 24 сағатқа созылады.
Орташа алғанда әр ғасыр біздің күнімізге 20-40 секунд қосады. Ғалымдардың болжауынша, бір-екі миллиард жылдан кейін планетамыз Айға Айға қалай қарайды, яғни бір жағына қарайды. Рас, бұл мүмкін емес, өйткені одан бұрын қызыл алыпқа айналған Күн Жерді де, оның сенімді серігі Айды да «жұтады».
Айтпақшы, толқындық күштер жер тұрғындарына экваторға жақын жерде Дүниежүзілік мұхит деңгейінде көтеріліп, төмендеп қана қоймайды. Жердің ядросындағы металдардың массасына әсер етіп, планетамыздың ыстық орталығын деформациялай отырып, Ай оны сұйық күйде ұстауға көмектеседі. Ал белсенді сұйық ядроның арқасында біздің планетада бүкіл биосфераны өлімге әкелетін күн желінен және өлімге әкелетін ғарыштық сәулелерден қорғайтын өзінің магнит өрісі бар.
