เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนตัวออกห่างจากโลกมากขึ้นจะเกิดอะไรขึ้น?

(แดน ทรี) - ทุกปี ดวงจันทร์จะเคลื่อนตัวออกห่างจากโลก 3.8 เซนติเมตร แล้วจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนตัวออกห่างจากโลกมากขึ้นเรื่อยๆ?

นักวิทยาศาสตร์ วัดระยะทางไปยังดวงจันทร์โดยใช้เลเซอร์ที่สะท้อนจากกระจกที่นักบินอวกาศวางไว้บนดวงจันทร์

การวัดเวลาที่แสงใช้เดินทางจากโลกไปดวงจันทร์และกลับมา ทำให้เราสามารถวัดระยะทางไปยังดวงจันทร์ได้อย่างแม่นยำ และวัดการเปลี่ยนแปลงของระยะทางนั้นได้

ระยะทางจริงของดวงจันทร์จากโลกจะแตกต่างกันไปในแต่ละเดือนขณะที่มันโคจรรอบโลก โดยเฉลี่ยแล้วดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลก 385,000 กิโลเมตร แต่วงโคจรของดวงจันทร์ไม่ได้เป็นวงกลมที่สมบูรณ์แบบ และจะแตกต่างกันประมาณ 20,000 กิโลเมตรขณะที่มันโคจรรอบโลก ความแตกต่างนี้เองที่ทำให้ดวงจันทร์เต็มดวงบางดวงมีขนาดใหญ่กว่าดวงอื่นเล็กน้อย ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าซูเปอร์มูน

การศึกษาการเคลื่อนที่ของโลกและดวงจันทร์อาจช่วยให้นักวิจัยเข้าใจได้ดีขึ้นว่าดาวเคราะห์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วง 4,500 ล้านปีนับตั้งแต่ก่อตัวขึ้น

แรงน้ำขึ้นน้ำลง

แล้วทำไมดวงจันทร์ถึงอยู่ห่างไกลจากโลกมากขึ้นล่ะ เป็นเพราะกระแสน้ำขึ้นน้ำลงนั่นเอง

น้ำขึ้นน้ำลงเกิดจากความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้น แรงดึงดูดจากดวงจันทร์ที่กระทำต่อด้านของโลกที่หันเข้าหาดวงจันทร์นั้นรุนแรงกว่าด้านของโลกที่หันออกจากดวงจันทร์ประมาณ 4% เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะอ่อนลงตามระยะทาง

แรงดึงดูดของโลกนี้ทำให้มหาสมุทรเคลื่อนที่เป็นสองส่วนป่องเข้าหาและออกจากดวงจันทร์ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ดวงจันทร์กระทำต่อโลกนั้นไม่ใช่เพียงแรงเฉลี่ยที่เท่ากันทุกแห่ง

แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์จะแรงที่สุดเมื่ออยู่ใกล้โลกมากขึ้น ส่งผลให้น้ำที่โป่งออกมาโป่งเข้าหาดวงจันทร์ ส่วนแรงโน้มถ่วงที่อ่อนกว่าเมื่ออยู่ฝั่งตรงข้ามของโลก ส่งผลให้น้ำที่โป่งออกมาโป่งออกมาโป่งออกมาช้ากว่าส่วนอื่นของโลก

ภาพเคลื่อนไหว (ไม่ได้วาดตามมาตราส่วน) แสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์ก่อให้เกิดกระแสน้ำขึ้นน้ำลงบนโลกได้อย่างไร น้ำทะเลขึ้นและลงจากดวงจันทร์ (ภาพ: NASA)

ขณะที่โลกหมุน โป่งพองเหล่านี้จะเคลื่อนที่และเคลื่อนตัวเข้าหาดวงจันทร์อย่างต่อเนื่องเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ในบางพื้นที่ ระดับน้ำทะเลอาจเปลี่ยนแปลงได้ประมาณ 1.5 เมตรเนื่องจากโป่งพองที่เกิดจากแรงน้ำขึ้นน้ำลงเหล่านี้

ก้อนของเหลวที่โป่งพองเหล่านี้ไม่ได้เรียงตัวตรงกับดวงจันทร์อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ทำหน้าที่ "นำหน้า" ดวงจันทร์เล็กน้อย เนื่องจากโลกหมุนและดึงดวงจันทร์ไปข้างหน้า

ส่วนโป่งเหล่านี้ยังสร้างแรงดึงดูดโน้มถ่วงต่อดวงจันทร์อีกด้วย ส่วนโป่งที่อยู่ใกล้ดวงจันทร์ไม่เพียงแต่ดึงดวงจันทร์เข้าหาศูนย์กลางของโลกเท่านั้น แต่ยังทำให้ดวงจันทร์เคลื่อนไปข้างหน้าเล็กน้อยในวงโคจรอีกด้วย เหมือนกับแรงผลักที่รถ สปอร์ต ได้รับขณะเข้าโค้ง

ในขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก มวลของน้ำขึ้นน้ำลงจะไม่ชี้ไปที่ดวงจันทร์โดยตรง แต่จะชี้ไปข้างหน้าดวงจันทร์เล็กน้อยเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างมวลของน้ำขึ้นน้ำลงและโลกที่กำลังหมุน (ภาพถ่าย: NASA)

แรงดึงจากมวลไทดัลที่ใกล้ขึ้นนี้ทำให้ดวงจันทร์เคลื่อนที่เร็วขึ้น ทำให้วงโคจรมีขนาดใหญ่ขึ้น ลองนึกภาพนักเบสบอลตีโฮมรันดูสิ ถ้าเขาตีลูกได้เร็วกว่าที่โฮมเพลต ลูกจะลอยสูงขึ้นบนท้องฟ้า

กล่าวโดยสรุป แรงดึงดูดจากมวลไทดัลใกล้โลกกำลังดึงดวงจันทร์ไปข้างหน้า ทำให้วงโคจรของดวงจันทร์มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งหมายความว่าดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกมากขึ้นเล็กน้อย ผลกระทบนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆ และสามารถมองเห็นได้โดยเฉลี่ยเป็นระยะเวลาหลายปีเท่านั้น

ระยะห่างของดวงจันทร์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลต่อโลกหรือไม่?

ดวงจันทร์มีโมเมนตัมเพิ่มขึ้นเมื่อวงโคจรขยายกว้างขึ้น ลองนึกภาพวัตถุหนักๆ ที่ผูกติดกับเชือกหมุน ยิ่งเชือกยาวเท่าไหร่ วัตถุก็ยิ่งมีโมเมนตัมมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งหยุดได้ยากขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากโลกกำลังทำหน้าที่เพิ่มโมเมนตัมของดวงจันทร์ การหมุนของโลกจึงช้าลงเมื่อโมเมนตัมถูกถ่ายโอนไปยังดวงจันทร์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อโมเมนตัมวงโคจรของดวงจันทร์เพิ่มขึ้น โมเมนตัมการหมุนของโลกก็จะลดลงเพื่อชดเชย การแลกเปลี่ยนนี้ทำให้วันยาวนานขึ้นเล็กน้อย

แต่ผลกระทบเหล่านี้มีน้อยมาก เพียง 3.8 เซนติเมตรต่อปี ในระยะทาง 384,000 กิโลเมตร คิดเป็นแค่ 0.00000001% ต่อปีเท่านั้น เราจะยังคงมีสุริยุปราคา น้ำขึ้นน้ำลง และวันที่มี 24 ชั่วโมงเกิดขึ้นต่อไปอีกหลายล้านปีข้างหน้า

ในอดีตดวงจันทร์เคยอยู่ใกล้เรามากกว่าหรือไม่?

ดวงจันทร์น่าจะก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4,500 ล้านปีก่อน เมื่อโลกยังอายุน้อยถูกดาวเคราะห์น้อยขนาดเท่าดาวอังคารพุ่งชน ส่งผลให้มีวัตถุจำนวนมากกระจัดกระจายไปในอวกาศ

ในที่สุด สสารนั้นก็ก่อตัวเป็นดวงจันทร์ และเดิมทีดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากขึ้น ในเวลานั้น คุณจะเห็นดวงจันทร์มีขนาดใหญ่ขึ้นมากบนท้องฟ้า

นักบรรพชีวินวิทยาค้นพบหลักฐานว่าเมื่อ 70 ล้านปีก่อน ใกล้สิ้นสุดยุคไดโนเสาร์ วันหนึ่งมีระยะเวลาเพียง 23.5 ชั่วโมง ซึ่งเป็นไปตามที่ข้อมูลทางดาราศาสตร์ทำนายไว้ โดยการตรวจสอบเปลือกหอยที่กลายเป็นฟอสซิล

ในอนาคตจะเกิดอะไรขึ้น?

แล้วในที่สุดดวงจันทร์จะหลุดพ้นจากแรงโน้มถ่วงของโลกเมื่อมันเคลื่อนออกไปหรือไม่?

หากเราเร่งเวลาไปข้างหน้าอีกหลายหมื่นล้านปีในอนาคต การหมุนของโลกอาจช้าลงจนถูกล็อกด้วยแรงไทดัลกับดวงจันทร์ นั่นหมายความว่าโลกจะใช้เวลาหมุนเท่ากับเวลาที่ดวงจันทร์ใช้ในการโคจร เมื่อถึงจุดนั้น ดวงจันทร์จะไม่อยู่ไกลอีกต่อไป และเราจะมองเห็นดวงจันทร์ได้เพียงด้านเดียวของโลกเท่านั้น

แต่มีสองสิ่งที่จะป้องกันไม่ให้สิ่งนั้นเกิดขึ้น ประการแรก ในอีกประมาณหนึ่งพันล้านปี ดวงอาทิตย์จะสว่างขึ้นและระเหยออกจากมหาสมุทร จากนั้นก็จะไม่มีกระแสน้ำขึ้นน้ำลงขนาดใหญ่ที่ผลักดวงจันทร์ออกไปอีกต่อไป อีกหลายพันล้านปีต่อมา ดวงอาทิตย์จะขยายตัวเป็นดาวฤกษ์ยักษ์แดง ซึ่งอาจทำลายโลกและดวงจันทร์ได้

แต่เหตุการณ์เหล่านี้ยังอีกยาวไกลในอนาคต คุณจึงไม่ต้องกังวล เพลิดเพลินไปกับกระแสน้ำขึ้นน้ำลงบนชายหาด สุริยุปราคา และพระจันทร์แสนสวยของเรา

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dieu-gi-se-xay-ra-khi-mat-trang-ngay-cang-tach-xa-trai-dat-20250919004840845.htm