Nesten 50 år siden man først gikk på månen, den menneskelige rase er en gang mer skyve frem med forsøk på å lande på Jordens satellitt. Dette året alene, Kina har landet en robot romskip på den andre siden av månen, mens India er nær landing en måne kjøretøy, og Israel fortsetter sin misjon for å trykke ned på overflaten, til tross for ulykken i sin siste venture. NASA i mellomtiden har annonsert at de ønsker å sende astronauter til månen er sydpolen med 2024.,
Men mens disse oppdragene søke å fremme vår kunnskap om månen, vi jobber fortsatt for å svare på grunnleggende spørsmål om det: hvordan kunne det ende opp der hvor det er?
21. juli 1969, Apollo 11 mannskapet installert den første sett med speil til å reflektere lasere rettet mot månen fra Jorda. Den påfølgende eksperimenter utført ved hjelp av disse systemene har hjulpet forskere til å regne ut avstanden mellom Jorden og månen for de siste 50 år. Vi vet nå at månens bane har vært å få større med 3,8 cm per år – det beveger seg bort fra Jorden.,
Denne avstanden, og bruk av månesteiner til dato månens dannelse til å 4.51 milliarder år siden, er grunnlaget for den gigantiske innvirkning hypotese (teorien om at månen ble dannet av rester etter en kollisjon tidlig i Jordens historie). Men hvis vi antar at lunar tilbakegangen har alltid vært 3.8 cm/år, må vi gå tilbake 13 milliarder år for å finne en tid da Jorden og månen var tett sammen (for månen, for å danne). Dette er altfor lenge siden – men misforholdet er ikke overraskende, og det kan være forklart av verdens gamle kontinenter og tidevann.,
Tidevann og resesjon
avstanden til månen kan være knyttet til historien om Jordens kontinental konfigurasjoner. Tap av tidevannet energi (på grunn av friksjon mellom de bevegelige havet og havbunnen) bremser planetens spinn, noe som styrker månen å bevege seg bort fra det – månen forsvinner. Tidevannet er i stor grad kontrollert av form og størrelse av Jordens hav bassenger. Når Jordens tektoniske plater flytte rundt, havet geometri endres, og det gjør tidevannet. Dette påvirker månen ‘ s retreat, så det synes mindre i himmelen.,
Dette betyr at dersom vi vet hvordan Jordens tektoniske plater har endret posisjon, kan vi finne ut hvor månen var i forhold til planeten vår på et gitt tidspunkt.
Vi vet at styrken på tide (og så resesjonen pris) avhenger også av avstanden mellom Jorden og månen. Så vi kan anta at tidevannet var sterkere når månen var ung og nærmere planeten. Som månen raskt trakk seg tidlig i sin historie, tidevann vil ha blitt svakere og nedgangstider tregere.,
Den detaljerte matematikk som beskriver denne utviklingen ble først utviklet av George Darwin, sønn av den store Charles Darwin, i 1880. Men hans formel gir motsatt problem når vi innspill vår moderne tall. Det spår at Jorden og månen var tett sammen, bare 1,5 milliarder år siden. Darwin ‘ s formel kan bare forenes med moderne estimater av månens alder og avstand hvis den typiske siste lavkonjunkturen prisen er redusert til ca en centimeter per år.
implikasjonen er at dagens tidevann må være unormalt store, forårsaker 3,8 cm resesjon pris., Årsaken til disse store tidevann er at dagens Nord-Atlanteren er bare rett i bredde og dybde til å være i resonans med tidevannet, så den naturlige perioden av pendling er nær det av tidevannet, og som lar dem få svært store. Dette er like mye et barn på en swing som beveger seg høyere hvis presset med riktig timing.
Men gå tilbake i tid – et par millioner år er nok – og Nord-Atlanteren er tilstrekkelig forskjellig form at denne resonansen forsvinner, og så månen er i en lavkonjunktur vil kursen har blitt tregere., Som platetektonikk flyttet kontinenter rundt, og som bremse av Jordens rotasjon endret lengden av dager, og den perioden av tidevann, planeten ville ha glidd inn og ut av lignende sterk-tide-stater. Men vi vet ikke detaljene av tidevann og over lang tid, og som et resultat, kan vi ikke si hvor månen var i fjern fortid.
Sediment løsning
En lovende metode for å løse dette er å prøve å oppdage Milankovitch sykluser fra fysiske og kjemiske forandringer i gamle sedimenter., Disse syklusene kommer på grunn av variasjoner i form og orientering av Jordens bane, og variasjoner i retning av Jordens akse. Disse produseres klima sykluser, for eksempel istider av de siste par millioner år.
de Fleste Milankovitch sykluser ikke endre sine perioder over Jordens historie, men noen er påvirket av frekvensen av Jordens spinn og avstanden til månen. Hvis vi kan oppdage og kvantifisere de bestemte perioder, kan vi bruke dem til å anslå dag-lengde og Jorden-månen avstand på den tiden sedimentene ble avsatt., Så langt har dette bare vært forsøkt for et enkelt punkt i den fjerne fortid. Sedimenter fra Kina tyder på at 1,4 milliarder år siden Jorden-månen avstand var 341,000 km (sin nåværende avstand er 384,000 km).
Nå sikter vi mot å gjenta disse beregningene for sedimenter i hundrevis av steder som er nedfelt i ulike tidsperioder. Dette vil gi en robust og nær-kontinuerlig registrering av lunar resesjon i løpet av de siste par milliarder år, og gi oss en bedre forståelse av hvordan tidevannet endret seg i det siste., Til sammen har disse beslektede studier vil gi et konsistent bilde av hvordan Jord-måne-systemet har utviklet seg gjennom tiden.