Wie lange werden wir eine totale Sonnenfinsternis erleben, bevor der Mond uns verlässt?

Genießen Sie es, solange Sie können, denn laut NASA entfernt sich der Mond jedes Jahr um etwa 3,8 cm (1,5 Zoll) von der Erde. Dies ist die Wachstumsrate der Nägel. Wenn die durchschnittliche Entfernung des Mondes von der Erde um weitere 23.000 Kilometer zunimmt, ist er zu weit entfernt, um die Sonne aus der Perspektive der Erde vollständig zu verdecken.

„3,8 Zentimeter pro Jahr bedeuten vielleicht niemandem viel“, sagte Noah Petrou, Mondforscher bei der NASA. „Wenn man es über ein Leben hinweg, über Tausende oder Millionen von Jahren addiert, summiert sich das.“

Eine totale Sonnenfinsternis ist ein himmlisches Wunder. Der Durchmesser der Sonne ist etwa 400-mal größer als der Durchmesser des Mondes, aber zufälligerweise ist sie 400-mal weiter von der Erde entfernt als der Mond. Diese Sonnenfinsternis tritt auf, wenn die Winkelgröße des Mondes (der Raum, den er in Ihrer Sicht einnimmt) nahezu mit der Größe der Sonne übereinstimmt. Je weiter sich der Mond bewegt, desto kleiner erscheint seine Winkelgröße.

Unter der Annahme, dass sich der Mond weiterhin mit der aktuellen Geschwindigkeit entfernt – eine große Annahme – wird der Mond in etwa 600 Millionen Jahren 14.600 Meilen (23.000 Kilometer) zurücklegen, sagte Petro. Wenn man aber davon ausgeht, dass die Sonne zu diesem Zeitpunkt wachsen wird, könnte die totale Sonnenfinsternis etwas früher verschwinden.

Wissenschaftler entdeckten diese langsame Drift, indem sie mit reflektierenden Platten experimentierten, die aus Spiegeln bestanden, die bei den Apollo-Missionen auf dem Mond zurückgeblieben waren. Über Jahrzehnte richteten sie einen Lichtstrahl auf Reflektoren und ermittelten die Zeit, die das Licht brauchte, um zur Erde zurückzukehren. Sie fanden heraus, dass die Flugstrecke des Lasers jedes Jahr etwas länger wurde, was bedeutete, dass sich der Mond langsam im Weltraum bewegte.

Wie sich herausstellt, drängt die Erde den Mond weg.

Der Physiker Richard Olenick sagte, dass die Rotation der Erde, die Umlaufbahn des Mondes und die Rotation des Mondes alle miteinander in Zusammenhang stehen und den Drehimpuls des Systems Erde-Mond bilden. Der Drehimpuls bleibt für ziemlich isolierte Systeme wie die Erde und den Mond konstant; Wenn sich also die Erdrotation ändert, ändert sich auch die Umlaufbahn des Mondes. (Denken Sie darüber nach, wie eine Eiskunstläuferin den Drehimpuls beibehält, wenn sie ihre Arme nach innen zieht und sich schneller dreht.)

Die Erdrotation wird durch die Gravitationskräfte des Mondes verlangsamt (obwohl sie nur um etwa 1,4 Millisekunden pro Jahrhundert abnehmen). Dies liegt daran, dass der Mond die Gezeiten der Erde anzieht und die Ozeane des Planeten in seine Richtung anschwellen lässt. Diese Wellen sind gezeitenbedingt Erstelle Wolken Verlangsamung der Erdrotation.

Um die Verlangsamung der Erdrotation auszugleichen, sei die Umlaufbahn des Mondes größer geworden, sagte Oleinik, Professor an der University of Dallas. Der Mond wirft auch einen kleineren Schatten auf die Erde.

„Da die Gezeiten den Mond etwas anders beeinflussen, gelangt Energie unter anderem dadurch in den Mond, dass sie sich langsam wegbewegt“, sagte Pietro.

Der Mond driftet wahrscheinlich seit Beginn seiner Existenz. Es wird allgemein angenommen, dass der Mond aus Trümmern entstanden ist, nachdem vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein großer marsgroßer Körper mit einer jungen Erde kollidierte. Petro sagte, Modellrechnungen gehen davon aus, dass der Mond nach seiner Entstehung 15.000 Meilen (24.000 Kilometer) entfernt gewesen wäre. Von diesem Moment an entfernte sich der Mond langsam, obwohl die Geschwindigkeit im Laufe der Geschichte möglicherweise schwankte, da sich die Erde und ihre Schwerkraft veränderten.

„Es geschieht allmählich. Es wird nicht so sein, dass eines Tages jemand aufwacht und sagt: ‚Hey, warte mal.‘ Was ist hier passiert?‘“, sagte Pietro.

Wenn es in 600 Millionen Jahren noch Generationen von Menschen auf der Erde gibt, werden sie nur den „Feuerring“ oder die ringförmige Sonnenfinsternis sehen, wenn der Mond vor der Sonne vorbeizieht, diese aber nicht vollständig bedeckt. Der Mond könnte auch etwas kleiner erscheinen, vielleicht weil wir ihn jetzt am entferntesten Punkt seiner Umlaufbahn sehen.

Je weiter sich der Mond entfernt, desto langsamer wird sich auch die „Länge“ eines Tages auf der Erde ändern, sagte Petro. Auch die Winkelgeschwindigkeit des Mondes dürfte sich verlangsamen, was bedeutet, dass es länger dauern würde, bis der Mond seine Phasen durchläuft, sagte Oleinik. Auch die Gezeiten auf der Erde wären geringer, weil die Schwerkraft des Mondes schwächer wäre.

Vielleicht sieht es auch auf dem Mond etwas anders aus.

„Ich würde gerne glauben, dass wir in 600 Millionen Jahren auch Menschen auf dem Mond haben werden, die auf die Erde schauen“, sagte Pietro. „Und so wird die Erde etwas kleiner sein als je zuvor.“

Dieser Artikel ist Teil von verborgener Planet, Eine Kolumne, die die wundersame, unerwartete und bizarre Wissenschaft unseres Planeten und darüber hinaus erforscht.