O zi pe Luna este de aproximativ 29 1/2 zile terestre. Această perioadă de rotaţie coincide cu perioada de revoluţie în jurul Pământului astfel încât de pe Pământ vom vedea doar aproximativ 59% din suprafaţa Lunii. În momentul în care Luna s-a format viteza sa de rotaţie şi orbita ei au fost foarte diferite faţă de cum sunt acestea în prezent.
În timp câmpul gravitaţional al Pământului a încetinit treptat viteza de rotaţie a Lunii până când perioada sa orbitală şi viteza ei de rotaţie s-au stabilizat ceea ce a făcut ca Luna să ne arate mereu aceeaşi faţă.
Cum s-a produs acest lucru? Un răspuns simplu: datorită efectului mareic. Pentru o explicaţie ceva mai puţin simplă trebuie să facem apel la ştiinţă. Va fi fascinant. Vă promit.
Pentru a începe, cred că ştiţi deja modul prin care Luna provoacă mareele puternice de pe Pământ. Luna trage efectiv de Pământ prin intermediul câmpului său gravitaţional. Pământul exercită acelaşi efect asupra Lunii, şi din moment ce planeta noastră este de 81,28 ori mai masivă decât Luna, cu atât mai pronunţat este efectul acesteia asupra Lunii.
Astfel, în timp ce Luna încearcă să se deplaseze într-o direcţie (în linie dreaptă), Pământul în acelaşi timp trage de aceasta făcând-o să se deplaseze în altă direcţie (spre Pământ). Mai mult, efectul câmpului gravitaţional al Pământului este mai puternic pe suprafaţa Lunii aflată mai aproape de Pământ decât pe suprafaţa mai îndepărtată a Lunii faţă de Pământ (şi acelaşi efect al câmpului gravitaţional al Lunii se exercită pe diferite părţi din suprafaţa Pământului).
Această combinaţie de efecte se aplică, în esenţă, asupra Pământului şi Lunii şi ea provoacă deformări mareice pe ambele corpuri cereşti. Acest lucru se întâmplă pe ambele feţe ale Pământului şi Lunii astfel încât se formează o umflătură pe feţele celor două corpuri cereşti aflate cel mai aproape una de alta datorită gravitaţiei şi pe feţele cele mai îndepărtate una de alta datorită inerţiei. În acest din urmă caz materia este mai puţin afectată de forţa gravitaţională deoarece forţa de inerţie este dominantă în acest caz. Altfel spus, materia încercă să se deplaseze în linie dreaptă faţă de Pământ, dar forţele gravitaţionale de aici nu sunt atât de mari încât să poată echilibra acest efect astfel încât se formează o umflătură pe acea parte.
Deci, înainte ca Luna să fie blocată mareic cu Pământul, umflătura de pe partea Lunii cea mai apropiată de Pământ a ajuns sa aibă un uşor avans datorită frecării şi datorită faptului că Luna s-a rotit mai repede decât perioada sa orbitală în jurul Pământului. Deci, datorită acestei umflături aflată puţin în afara direcţiei de atracţie gravitaţională dintre Lună şi Pământ s-a format un cuplu care în cele din urmă a cauzat încetinirea mişcării de rotaţie a Lunii până când acesta a devenit blocată mareic cu Pământul (Notă: umflătura de pe partea îndepărtată a Lunii a provocat un efect opus, dar umflătura cea mai apropiată de Pământ este cea care domină interacţiunea dintre cele două corpuri cereşti).
Puteţi remarca, totuşi, că am spus că putem vedea de fapt aproximativ 59% din suprafaţa Lunii de pe Pământ şi nu 50%. Diferenţa provine din faptul că orbita Lunii în jurul Pământului nu este perfect circulară, ea se aseamănă mai mult cu forma unei elipse. Pe măsură ce distanţa dintre Pământ şi Luna creşte şi scade, viteza sa unghiulară se modifică în timp ce viteza sa de rotaţie rămâne aceeaşi. Rezultatul este că vom putea vedea încă 9% din suprafaţa Lunii faţă de cazul în care aceasta ar avea o orbită perfect circulară.
Aşa cum poate aţi ghicit Luna are acelaşi efect asupra Pământului astfel încât ea provoacă încetinirea treptată a rotaţiei Pământului în exact acelaşi mod prin care Luna a devenit blocată mareic cu Pământul. Mai mult, pe măsură ce Luna încetineşte rotaţia Pământului o mică parte din momentul cinetic al Pământului este transferat momentului orbital al Lunii ceea ce determină ca raza medie a orbitei Lunii să se mărească cu aproximativ 3,8 cm în fiecare an. (Contrar a ceea ce puteţi citi de multe ori, Luna nu primeşte toată această energia în acest mod, cea mai mare parte din aceasta este transformată în căldură prin frecare. Se estimează că doar 3% din energia de interacţiune dintre cele două corpuri cereşti va fi „furată" de Lună).
În consecinţă, distanţa dintre Lună şi Pământ se modifică treptat şi ea este mai mult sau mai puţin în pas cu schimbarea perioadei de rotaţie. Cu toate acestea ar trebui remarcat faptul că nu putem vorbi de o variaţie constantă a unor lucruri cum ar fi cutremurele de mare intensitate, modificările glaciare, deriva continentelor şi alte astfel de evenimente geologice care îşi pot face apariţia în acest caz, acesta este şi motivul pentru care variaţii de ordinul secundelor nu sunt adăugate la intervale regulate ci numai atunci când acestea sunt necesare. Dar efectul general este că în timp Luna se îndepărtează din ce în ce mai mult de Pământ.
În teorie, la un moment dat, peste câteva zeci de miliarde de ani (un intervalul de timp exact fiind extrem de dificil de estimat datorită prezenţei unor posibili factori de influenţă necunoscuţi) aceeaşi parte a Pământului va fi întotdeauna îndreptată spre Lună, Pământul efectuând o singură rotaţie la un ciclu lunar şi care este estimată să aibă o perioadă de aproximativ 47 ori mai mare decât perioada de rotaţie curentă a Pământului.
„În teorie", dar acest lucru este probabil să nu se întâmple niciodată. De ce? Peste aproximativ 1 sau 2 miliarde de ani strălucirea Soarelui va creşte suficient de mult pentru a vaporiza toată apa de pe suprafaţa Pământului, ceea ce va conduce la dispariţia mareelor care reprezintă un factor important în interacţiunea dintre Pământ şi Luna. Cu toate acestea vor mai exista unele zone bombate de pe scoarţa Pământului care vor continua acest proces de interacţiune, dar într-o măsură mult mai mică.
Peste aproximativ 5-6 miliarde de ani Soarele va atinge valoarea de vârf a fazei sale de stea roşie gigantă şi în conformitate cu cele mai recente modele teoretice chiar şi Soarele va pierde o parte din masa sa în timpul acestui proces ceea ce va face ca Pământul să orbiteze la o distanţă mai mare faţă de Soare. Soarele ar putea acoperi Pământul şi Luna cu multe miliarde de ani înainte ca o astfel de blocare mareică dublă să poată avea loc.
La un moment dat, peste câteva miliarde de ani, omenirea va trebui să-şi găsească o altă casă sau va trebui să-şi dea seama cum este posibil să se modifice orbita planetei noastre pentru ca Pământul să se îndepărteze de Soare şi acesta să continue să se afle în zona locuibilă din sistemul nostru solar.
Din punct de vedere tehnic nu există cu adevărat o „faţă întunecată" a Lunii. După cum s-a menţionat deja, Luna se roteşte şi în ciuda faptului că noi nu o vedem faţa opusă a Lunii, din perspectiva noastră, se află în lumina Soarelui în timpul „zilei" corespunzătoare acestei feţe a Lunii. De fapt singura dată când „faţa întunecată" a Lunii se află cu adevărat într-un întuneric total este atunci când observăm o Lună plină.
Traducere de Cristian-George Podariu după side-moon-always-faces-earth
