Dvojplaneta

Dvojplaneta

Měsíc, jediná přirozená družice naší Země, je v porovnání s velikostí naší planety obrovský. Obě tělesa se tak neustále velmi významně ovlivňují.

Měsíc je stálým společníkem naší Země na její pouti okolo Slunce. Na jeho vzhled a cyklus pravidelných měsíčních fází jsme si již zvykli a staly se běžnou součástí našeho každodenního života. I proto můžeme velmi snadno přehlédnout jeho neobyčejné vlastnosti.

Měsíc má průměr 3 476 km, což odpovídá čtvrtině velikosti Země, přičemž jeho objem odpovídá 1/50 objemu Země a jeho hmotnost 1/80 hmotnosti Země. Tato čísla však příliš neodpovídají obecně známým představám o přirozených družicích, jsou příliš veliká. Vždyť jediné měsíce, které jsou ve sluneční soustavě větší, se nacházejí až okolo plynných obrů na vnějším okraji naší sluneční soustavy a dokonce průměr toho největšího z nich, Jupiterova souputníka Ganymeda, dosahuje jen 1/27 průměru rodičovské planety.

Žádná ze skalnatých terestrických planet nemá takto velký měsíc - Merkur a Venuše obíhají okolo Slunce úplně samy a Mars si jako společnost kolem sebe udržuje dvojici malých asteroidů. Phobos a Deimos. Pro nejbližší příklad podobný systému Země-Měsíc se musíme vydat až na samý konec sluneční soustavy za planetu Neptun do mrazivých hlubin Kuiperova pásu. Zde se nachází degradovaná trpasličí planeta Pluto a její měsíc Charón, kteří jsou si sobě, co se velikosti i vzdálenosti týče, ještě blíže než Země a Měsíc.

Teorie vzniku Měsíce

Měsíc svým charakterem porušuje mnoho pravidel vzniku planety - kde se tady teda vzal? Na toto téma soupeřily po dlouhou dobu tři různé teorie. Nejjednodušší z nich vysvětlovala vznik Měsíce tak, že byl vytvořen z materiálu, který zůstal na oběžné dráze okolo Země při jejím vzniku - nakonec podobně vysvětlujeme také vznik většiny ostatních měsíců ve sluneční soustavě.

Hlavním nedostatkem této myšlenky je skutečnost, že prachového horninového materiálu, který vytvořil vnitřní planety, bylo relativně málo a navíc zde neexistoval ani tak velký přebytek ledu a plynu jako u vnějších planet. Potom je tedy těžko vysvětlitelné, jak se okolo Země mohl nahromadit tak ohromný prstenec materiálu, který v konečném důsledku stvořil Měsíc.

Dalším populárním vysvětlením vzniku Měsíce bylo, že Měsíc byl zachycen Zemí poté, co vznikl zcela nezávisle na zcela jiném místě vnitřní sluneční soustavy. Tato teorie má však rovnou několik háčků. Zaprvé, oběžná dráha Měsíce má tvar spirály a Měsíc se po ní pohybuje směrem od Země (vzdaluje se asi o 3,5 cm za rok), což je v rámci tohoto modelu jen těžko vysvětlitelné. Za další, pravděpodobnost toho, že by Měsíc byl zachycen Zemí při svém průletu okolo ní bez toho, aby ovlivnil její vlastní oběžnou dráhu okolo Slunce, je minimální.

Měsíc jako odštěpek

Je zde ještě třetí teorie, která zdánlivě dobře vysvětluje jednak spirální tvar oběžné dráhy Měsíce a také s tím související skutečnost, že rychlost rotace Země se postupně pozvolna snižuje (den na Zemi dnes trvá asi o dvě hodiny déle, než trval před cca 600 miliony lety). Podle této teorie se Země v dobách svého mládí otáčela tak rychle, že se stala nestabilní a odstředivou silou vyvrhla ze svého vypouklého rovníku materiál, který se na její oběžné dráze shlukoval, až nakonec vytvořil Měsíc. Někteří vědci dokonce navrhli, že tímto způsobem vzniklo dno Tichého oceánu (tzv. Pacifická pánev).

Brzy však vyšlo najevo, že se Země nikdy nemohla otáček tak rychle, aby tyto děje vůbec kdy nastaly a nakonec i důkazy, které z Měsíce přinesly mise Apollo, vypovídaly ve prospěch poslední a zřejmě konečné kataklyzmatické teorie vzniku Měsíce. Ta je široce přijímána dodnes a nazývá se Teorie velkého impaktu.

Velká srážka

Analýzy vzorků měsíčního povrchu, které na Zemi přivezly přistávací moduly mise Apollo, odhalili, že naše přirozená družice má velmi podivné složení. Podle nich Měsíc vznikl zhruba ve stejné části sluneční soustavy jako naše Země a zdá se, že v jednu chvíli musel být kompletně roztaven. Dále bylo zjištěno, že jeho jádro tvořené železem je v porovnání s měsíčním průměrem neobvykle malé. Aby vysvětlili tyto vlastnosti, navrhli Don Davis a William K. Hartmann v r. 1975 teorii, podle níž byl Měsíc vytvořen v důsledku velké srážky, neboli velkého impaktu, se Zemí.

Podle jejich teorie mělo dojít krátce po vzniku Země, když ještě byla o něco menší než dnes, k devastující srážce s tělesem asi o velikosti Marsu (někdy se toto těleso označuje jako Theia), které samo vzniklo v naší části sluneční soustavy. Oba světy se po střetu ocitly v ohnivém pekle, z něhož vylétlo do okolního vesmíru množství materiálu, většinou z plášťů obou planet. Tento materiál se rychle spojil, aby vytvořil Měsíc.

Pozoruhodné síly

Od jeho vzniku mohlo uplynout přibližně 4,5 miliardy let, avšak Měsíc během této doby nebyl pouhým pasivním pozorovatelem událostí probíhajících na Zemi. I v moderním světě, ve kterém jsme se před účinky mnoha přírodních sil naučili bránit, jsme vlivům Měsíce vystavováni neustále.

Pro naše předky měl navíc Měsíc klíčovou úlohu - měnící se cyklus jeho fází byl základem kalendářů od Mezopotámie po Mezoameriku a v dobách, než člověk disponoval umělým světlem, umožňoval úplněk pracovat zemědělcům a lovcům i v noci.

Nejvýznamnějšími projevy působení Měsíce na Zemi jsou slapové jevy, představované vzdouváním povrchu Země vlivem gravitace Měsíce. Slapové jevy způsobují změnu tvaru Země, na které se v jejich důsledku vytváří výduť ve směru k Měsíci a podobná výduť také na straně Země od Měsíce odvrácené (ve skutečnosti jsou tyto "boule" vlivem rychlé rotace Země mírně posunuty dozadu).

Vlivní partneři

Povrch Země je z velké části pokryt vrstvou vody, která je mnohem poddajnější než samotná skalnatá pevnina. Z toho důvodu jsou slapovými silami nejvíce ovlivňovány oceány, u nichž dochází při rotaci planety "pod" oběma slapovými výdutěmi k mnohem většímu vzrůstu a poklesu hladiny než u pevniny. Komplexní denní a měsíční cyklus slapových jevů je výsledkem kombinace vlivů jak Měsíce, tak Slunce a tam, kde jsou místní geografické podmínky velmi příznivé, mohou slapové síly vytvářet mezi maximální a minimální hladinou oceánu ohromné rozdíly (tzv. skočný příliv a odliv).

Ochranný štít

Měsíc ovlivňuje dění na Zemi také z biologického hlediska - vědci se dodnes nemohou shodnout na tom, jestli je spojení mezi měsíčními fázemi a ženským menstruačním cyklem náhoda. Existují však jisté, mnohem jednodušší organismy, jako např. některé druhy hmyzu, mořské korály a plankton, jejichž rozmnožovací cyklus je na Měsíc zcela jistě navázán. Jako další příklad vlivu Měsíce na život lze uvést můry, které Měsíc využívají pro navigaci, nebo želví mláďata, která díky měsíčnímu svitu dokážou nalézt moře a tím i relativní bezpečí.

Další důležitou roli, kterou by naše přirozená družice mohla hrát, je role ochránce ideálních životních podmínek na naší planetě. Domníváme se totiž, že Měsíc funguje jako ochranný štít - absorboval srážky s mnoha kometami a asteroidy, které by v opačném případě dopadly na Zemi a ohrozily zde život a kromě toho také odvrátil nespočetné množství dalších potencionálních hrozeb.

Několik málo asteroidů samozřejmě prošlo a na Zemi dopadlo, ale snížením počtu velkých srážek s kosmickými tělesy na asi jednu srážku za několik milionů let, dal Měsíc životu na Zemi šanci se rozvinout do současné podoby.

Měsíc také pomáhá stabilizovat pohyby naší Země. Ta obíhá okolo Slunce jako dětská káča s osou skloněnou 23,5° vzhledem k rovině své oběžné dráhy. Zdá se, že Měsíc stabilizoval odchylky od této hodnoty, jež jsou dnes rovny maximálně jednomu stupni na každou stranu od zmíněné hodnoty. Porovnáme-li to například s Marsem, zde se pohubují výchylky v kmitání jeho osy mezi 15 - 35°, čímž na jeho povrchu vznikají proměnné a někdy dost nehostinné podmínky.