Bez Mesiaca by to bolo na Zemi NZZ dosť nepríjemné

Bez slnka ako zdroja energie by na Zemi nikdy nevznikol život. Ale aj mesiac je viac než len krásny prívesok. Keby neexistovala, Zem by bola dnes iná.

Nebeské telo pre tieto zvláštne okamihy. (Obrázok: Nasa/Joel Kowsky)

Niet pochýb - bez Mesiaca by bol život na Zemi oveľa nudnejší. Kto by si chcel nechať ujsť noci, keď je na oblohe spln mesiaca a Zem sa kúpe v jemnom svetle. A každý, kto niekedy zažil úplné zatmenie Mesiaca alebo Slnka, bude musieť uznať, že Mesiac je pre tieto zvláštne okamihy nebeské teleso. Význam mesiaca sa neobmedzuje iba na jeho estetickú príťažlivosť. Veľa z toho, čo sa mu pripisuje, vyplýva z ríše mýtov. Ale aj keď niekto ignoruje lunárny kalendár, poruchy spánku a podobne, môže si položiť otázku: čo by to bolo za Zem bez Mesiaca?

Bez slnka ako zdroja energie by na Zemi nikdy nevznikol život. Ale aj mesiac je viac než len krásny prívesok. Keby neexistovala, Zem by bola dnes iná.

Nebeské telo pre tieto zvláštne okamihy. (Obrázok: Nasa/Joel Kowsky)

Ľahko sa dá odpovedať na opačnú otázku: Bez Zeme by Mesiac neexistoval. Pretože mesiac je do istej miery potomkom Zeme. Pokiaľ dnes vieme, jeho vznik je spôsobený šťastnou skutočnosťou, že Zem asi pred 4,5 miliardami rokov zasiahla protoplanéta s veľkosťou Marsu. Pasujúca strela rozomlela časti zemskej kôry a plášťa na zem a čiastočne sa rozbila aj nárazová hlavica. Jeho jadro bolo spojené s tým, čo zostalo zo Zeme. Mrak trosiek sa na druhej strane zhromaždil na obežnej dráhe a časom sa zhlukoval a vytvoril mesiac.

Slapové sily vtlačia zem

Pomerne veľká hmotnosť Mesiaca (asi jedno percento hmotnosti Zeme) má priame dôsledky pre Zem. Tieto sa zobrazia, keď stojíte na pobreží oceánu, kde voda stúpa a klesá dvakrát za 24 hodín a 49 minút. Dôvodom sú slapové sily, ktoré mesiac (a v menšej miere slnko) vyvíjajú na zem. Tieto sily mierne deformujú zem, takže sa na strane otočenej k Mesiacu a na strane odvrátenej od Mesiaca vytvárajú dve vydutia. Z dôvodu rotácie Zeme sa tieto prílivové hory pohybujú po celej planéte a pravidelne zvyšujú a znižujú zem o niekoľko centimetrov. Na súši si nič nevšimnete. Ale vodné masy oceánov sa môžu voľne pohybovať a sú posúvané prílivovými horami. Takto vznikajú príliv a odliv.

Niektoré morské tvory prispôsobili svoje návyky tejto súhre prílivu a odlivu. Takže pre nich je Mesiac nevyhnutný. Mesiac ale ovplyvňuje aj Zem ako celok. Pretože morská voda skĺzavajúca sem a tam vytvára trecie teplo, mesiac oberá Zem o energiu. Výsledkom je, že sa zemská rotácia spomaľuje a dni sa predlžujú približne o 20 mikrosekúnd ročne. Súčasne sa na mesiac prenáša moment hybnosti. Ako potvrdzujú merania vzdialenosti odrazeným laserovým svetlom, mesiac sa každý rok pohybuje od Zeme 3,8 centimetra.

Toto sú minimálne zmeny, ktoré na nás nemajú okamžitý dopad. Z dlhodobého hľadiska sa však tieto účinky zvyšujú. Dnes sa predpokladá, že krátko po svojom vzniku mesiac krúžil okolo Zeme vo vzdialenosti 20 000 až 30 000 kilometrov. To nie je ani desatina jeho súčasnej vzdialenosti. Preto museli byť slapové sily vtedy oveľa silnejšie ako dnes. S odstupom času je ťažké posúdiť, či to podporilo vývoj života v moriach.

Prílivové trenie, ktoré spomaľuje rotáciu Zeme, závisí od mnohých faktorov. Preto už nie je možné presne rekonštruovať, ako dlho deň trval pred 4,5 miliardami rokov. Pravdepodobne dĺžka dňa bola nanajvýš polovičná ako dnes, možno to bolo iba 5 hodín. Je isté, že pred 400 miliónmi rokov bolo 400 dní. Vidno to z fosílií koralov, ktoré vtedy žili. Podľa toho by ten deň mal vtedy takmer 22 hodín.

Hrádza proti chaosu

Asi najdôležitejším účinkom mesiaca je však to, že stabilizuje sklon zemskej osi. V súčasnosti je os sklonená od ekliptiky o 23,5 stupňa. To je dôvod, prečo sa v dvoch hemisférach strieda leto a zima. Ale sklon sa mení. S dobou 41 000 rokov osciluje tam a späť medzi 22,1 a 24,5 stupňami. Platí nasledujúce: Čím viac je zemská os naklonená k ekliptike, tým väčšie sú rozdiely medzi ročnými obdobiami. Zdá sa, že tento cyklus skutočne komplikovaným spôsobom prispieva k výskytu teplých a chladných období.

Bez Mesiaca by zemská os kolísala oveľa viac. Pred niekoľkými rokmi sa myslelo, že je možné, že prudký vplyv Jupitera a Saturnu môže v priebehu miliónov rokov nakloniť zemskú os až o 90 stupňov, ak by to Mesiac nebránil. Klimatické následky by boli zničujúce. Namiesto polárnych ľadových čiapočiek by okolo rovníka vznikla vydutie ľadu. A v miernych zemepisných šírkach sa striedali extrémne letá a extrémne zimy. Mikróby by s tým boli asi v poriadku. Je však pochybné, že by sa za týchto podmienok na Zemi vyvinul vyšší život.

Teraz sa však verí, že podmienky v našej slnečnej sústave nie sú nakoniec také chaotické. Aj bez Mesiaca posledné výpočty ukazujú, že sklon zemskej osi by osciloval iba v rozmedzí 10 až 50 stupňov. A dokonca by existovali dlhé obdobia 500 miliónov rokov, v ktorých by boli fluktuácie obmedzené na interval 17 až 32 stupňov. V takom prípade by boli klimatické podmienky na Zemi stále veľmi nepríjemné. Ale zdá sa, že existencia Mesiaca nie je nevyhnutná pre vývoj vyššieho života. Astronómovia, ktorí hľadajú extrasolárne planéty so životnými podmienkami, by to mali počuť radi.

A čo ďalej so zemou a mesiacom? Je isté, že Mesiac sa bude v budúcnosti aj naďalej vzďaľovať od Zeme a že rotácia Zeme sa bude aj naďalej spomaľovať. Za odhadovaných 50 miliárd rokov by sa teoreticky dosiahol bod, kde by Zem a Mesiac synchronizovali svoje pohyby. Zem by sa potom otáčala rovnakou rýchlosťou ako mesiac obiehajúci okolo Zeme. Deň Zeme by bol 47-krát dlhší ako dnes. A mesiac bolo možné vidieť iba z jednej strany Zeme.

Až tak ďaleko sa to však nedostane. Pretože dlho predtým bude slnko expandovať do červeného obra a zožerie planéty Merkúr a Venuša. To, či Zem a Mesiac môžu uniknúť z horiaceho pekla, závisí od toho, koľko hmoty stratí slnko v tejto fáze. Jedna vec je istá: Zem potom bude úplne iná planéta ako dnes - s mesiacom alebo bez neho.