Môže Mesiac naraziť do Zeme (a koľko energie to vyžaduje);
Po dlhej prestávke je tu dnes ďalšia „otázka o astronómii“. Tentokrát to bude apokalyptické: Môžete nechať Mesiac padnúť na zem? A koľko energie by ste na to potrebovali?.
Táto myšlienka sa opakovane objavuje vo sci-fi (napríklad v tejto sérii kníh pre mládež *. Alebo v tomto filme): Asteroid sa zrazí s Mesiacom, ktorý potom zmení svoju obežnú dráhu a smeruje k Zemi. Ale mohlo by to naozaj fungovať?
Kráter na Mesiaci (a ISS v popredí) (Obrázok: NASA, CC-BY-NC-ND 2.0)
Asteroidy sa neustále zrážajú s Mesiacom. Mnoho kráterov, ktoré môžeme pozorovať na jeho povrchu, je pôsobivým dôkazom neustáleho bombardovania, ktorému je náš spoločník vystavený. Ale sú tiež dôkazom, že ho to nijako zvlášť netrápi. Pretože ak by bolo skutočne také ľahké odhodiť kurz, pristálo by to na Zemi už dávno. Malá matematika to môže ľahko zálohovať.
Energia, ktorú má mesiac vďaka svojmu pohybu po Zemi, sa nazýva Kinetická energia. Vypočíta sa z jeho hmotnosti vynásobenej druhou mocninou rýchlosti (a potom sa vydelí 2). Mesiac má hmotnosť 7,3 10 22 kilogramov (t. J. 70 biliónov kilogramov). Pohybuje sa okolo Zeme rýchlosťou 1,02 kilometra za sekundu; to je 3660 km/h. S týmito hodnotami človek dosiahne kinetickú energiu 3,8 10 28 Joule; to je 8,6 kvadriliónov kilokalórií - ale človek si nedokáže skutočne nič predstaviť.
Prinajmenšom to ale zodpovedá takmer stonásobku energie, ktorú naše slnko emituje za jednu sekundu. To je dosť veľa ... Je to ekvivalent 9 biliónov ton TNT. Cárska bomba, vôbec najsilnejšia explózia spôsobená človekom, dosiahla „iba“ 57 megaton ekvivalentu TNT. Potrebovali by ste teda asi 150 miliárd vecí na generovanie rovnakej energie, ktorá je v pohybe Mesiaca!
A táto energia sa dostal do tiež vstanete, keď chcete nechať Mesiac padnúť na zem. Mesiac sa bezdôvodne nehýbe okolo Zem okolo. Robí to preto, lebo si nemôže pomôcť. Pretože to umožňujú prirodzené zákonitosti pohybu (alias „Newtonovské axiómy“). Mesiac sa pohybuje - ako každý iný objekt - po priamej ceste vesmírom (axióm 1. Newtona). Alebo to skôr nerobí, ale pohybuje sa okolo Zeme, pretože tým transformuje lineárny pohyb svojou gravitačnou silou na orbitálny pohyb (2. Newtonova axióma). Mesiac padá k zemi, ale jej gravitačná sila ho vždy trochu odtiahne, aby on padá okolo Zeme; Nie nadarmo sa hovorí o „voľnom páde“ ...
Keby sa Mesiac nemenil ale na padnúť na zem, musíte zastaviť svoj pohyb. A na to potrebuje rovnaké množstvo energie, ktoré je teraz v jej pohybe. Keby sme chceli nechať Mesiac spadnúť na zem, potom by sme potrebovali 100 miliárd kópií najsilnejších atómových bômb, aké kedy ľudstvo vyrobilo. Našťastie ich nie je až tak veľa!
A čo asteroidy a kométy? Nejde o atómové bomby, ale môžu byť porovnateľne veľké a pohybovať sa extrémne rýchlo vesmírom. Je v nich tiež veľa kinetickej energie - stačilo by to však na implementáciu našej apokalypsy? Napríklad v prípade prominentnej Halleyovej kométy je to 53 miliárd ton ekvivalentu TNT. To je zjavne viac ako pri cárskej bombe; ale stále by to trvalo asi 160 miliónov z nich, kým by sa Mesiac dostal z obežnej dráhy.
Stručne: Mesiac na zem nespadne. Bez ohľadu na to, koľko atómových bômb tam odštartuje alebo koľko asteroidov sa s nimi zrazí: V každom scenári, ktorý je čo i len vzdialene realistický, je mesiac úplne irelevantný! V skutočnosti sa stáva pravý opak: mesiac sa vzďaľuje od Zeme; niekoľko centimetrov ročne (je to kvôli prílivom a odlivom, podrobné vysvetlenie nájdete tu). Existuje veľa apokalyptických scenárov, ktoré môžu autori sci-fi použiť. Kolízia medzi Mesiacom a Zemou vyvolaná nárazom asteroidu však nie je nijako zvlášť inteligentná ...
Viac odpovedí nájdete na stránke prehľadu otázok, kde môžete klásť otázky aj sami.