közel 50 éve, hogy az ember először járt a Holdon, az emberi faj ismét előrehalad a Föld műholdjára való leszállási kísérletekkel. Csak ebben az évben, Kína leszállt egy robot űrhajó a túlsó oldalon a Hold, míg India közel van a leszállás egy hold jármű, és Izrael továbbra is küldetése, hogy érintse meg a felszínen, annak ellenére, hogy a baleset a legutóbbi vállalkozás. A NASA időközben bejelentette, hogy űrhajósokat akar küldeni a hold déli pólusára 2024-ig.,
de míg ezek a küldetések arra törekszenek, hogy tovább bővítsék ismereteinket a Holdról, még mindig azon dolgozunk, hogy válaszoljunk egy alapvető kérdésre: hogyan került oda, ahol van?
1969. július 21-én az Apollo 11 legénysége telepítette az első tükröket, hogy tükrözze a földről a Holdra célzott lézereket. Az ezeket a tömböket használó későbbi kísérletek segítették a tudósokat abban, hogy az elmúlt 50 évben meghatározzák a Föld és a hold közötti távolságot. Most már tudjuk, hogy a Hold pályája évente 3, 8 cm – rel nagyobb lesz-távolodik a Földtől.,
Ez a távolság, valamint a holdkőzetek használata a Hold keletkezésének időpontjáig 4, 51 milliárd évvel ezelőttig, az alapja az óriási becsapódási hipotézisnek (az elméletnek, miszerint a hold a Föld történetének korai ütközése után törmelékből alakult ki). De ha feltételezzük, hogy a Hold recesszió mindig is 3,8 cm/év volt, vissza kell térnünk 13 milliárd évre, hogy megtaláljuk azt az időt, amikor a Föld és a Hold közel volt egymáshoz (hogy a Hold kialakuljon). Ez már túl régen történt – de az eltérés nem meglepő, és talán a világ ősi kontinensei és árapályai magyarázzák.,
árapály és recesszió
a Holdtól való távolság a Föld kontinentális konfigurációinak történetéhez köthető. Az árapály energiájának elvesztése (a mozgó óceán és a tengerfenék közötti súrlódás miatt) lelassítja a bolygó forgását, ami arra kényszeríti a Holdat, hogy távolodjon el tőle – a Hold visszahúzódik. Az árapályokat nagyrészt a Föld óceán medencéinek alakja és mérete szabályozza. Amikor a Föld tektonikus lemezei mozognak, az óceán geometriája megváltozik, ahogy az árapály is. Ez befolyásolja a Hold visszavonulását, így kisebbnek tűnik az égen.,
Ez azt jelenti,hogy ha tudjuk, hogyan változott a Föld tektonikus lemezei helyzete, akkor ki tudjuk dolgozni, hol volt a hold a bolygónkkal kapcsolatban egy adott időpontban.
tudjuk, hogy az árapály ereje (tehát a recesszió mértéke) a Föld és a hold közötti távolságtól is függ. Tehát feltételezhetjük, hogy az árapályok erősebbek voltak, amikor a Hold fiatal volt, és közelebb állt a bolygóhoz. Ahogy a Hold története elején gyorsan visszahúzódott, az árapályok gyengébbek lesznek, a recesszió pedig lassabb lesz.,
az evolúciót leíró részletes matematikát először George Darwin, A nagy Charles Darwin fia fejlesztette ki 1880-ban. De a képlete az ellenkező problémát okozza, amikor bevisszük a modern számainkat. Azt jósolja, hogy a Föld és a Hold közel voltak egymáshoz csak 1,5 milliárd évvel ezelőtt. Darwin képlete csak akkor egyeztethető össze a Hold korára és távolságára vonatkozó modern becslésekkel, ha a tipikus közelmúltbeli recessziós rátája évente körülbelül egy centiméterre csökken.
a következmény az, hogy a mai árapálynak abnormálisan nagynak kell lennie, ami a 3, 8 cm-es recessziós arányt okozza., Ezeknek a nagy árapályoknak az az oka, hogy a mai Észak-Atlanti-óceán csak a megfelelő szélesség és mélység, hogy rezonanciában legyen az árral, így a természetes oszcillációs időszak közel áll az árapályhoz, lehetővé téve számukra, hogy nagyon nagyok legyenek. Ez olyan, mint egy hinta gyermek, aki magasabbra mozog,ha a megfelelő időzítéssel nyomják.
de térjen vissza az időben-néhány millió év elég -, és az Észak-Atlanti-óceán eléggé eltérő alakú, hogy ez a rezonancia eltűnik, így a Hold recessziós üteme lassabb lesz., Ahogy a lemeztektonika mozgatta a kontinenseket, és ahogy a Föld forgásának lassulása megváltoztatta a napok hosszát és az árapály időszakát, a bolygó kicsúszott a hasonló erős dagályállapotokból. De nem ismerjük az árapály részleteit hosszú ideig, ezért nem tudjuk megmondani, hol volt a hold a távoli múltban.
Üledékoldat
ennek megoldására az egyik ígéretes módszer a Milankovitch ciklusok észlelése az ősi üledékek fizikai és kémiai változásaiból., Ezek a ciklusok a Föld pályájának alakjában és tájolásában, valamint a Föld tengelyének tájolásában bekövetkező változások miatt jönnek létre. Ezek olyan éghajlati ciklusokat hoztak létre, mint például az elmúlt néhány millió év jégkorszakai.
a legtöbb Milankovics-ciklus nem változtatja meg a Föld története során eltelt időszakokat, de némelyiküket befolyásolja a Föld forgási sebessége és a Holdtól való távolság. Ha fel tudjuk mérni és számszerűsíteni ezeket az időszakokat, felhasználhatjuk őket a naphosszúság és a Föld-Hold távolság becslésére, amikor az üledékek lerakódtak., Eddig ezt csak egyetlen pontra próbálták meg a távoli múltban. A kínai üledékek azt sugallják, hogy 1, 4 milliárd évvel ezelőtt a Föld-Hold távolság 341 000 km volt (jelenlegi távolsága 384 000 km).
most arra törekszünk, hogy megismételjük ezeket a számításokat az üledékekre több száz helyen, különböző időszakokban. Ez az elmúlt néhány milliárd év Hold recessziójának robusztus és közel folyamatos rekordját adja, és jobban felértékeli, hogy az árapály hogyan változott a múltban., Ezek az egymással összefüggő tanulmányok együttesen következetes képet adnak arról, hogy a Föld-Hold rendszer hogyan fejlődött az idő múlásával.