Удивительные факты о приливах и многое другое в новой экскурсии

Экскурсионное бюро Пулковской обсерватории представляет новую экскурсию – «Приливы на Земле и в космосе». Помимо развернутой лекции о природе приливов гости обсерватории узнают об истории этого места, посетят музей ГАО, увидят не только первые рабочие инструменты Василия Струве, но и современные – телескоп-рефрактор Центральной башни и действующий по сей день полностью автоматизированный Большой Пулковский 26-дюймовый телескоп-рефрактор. Гости прогуляются по парку обсерватории и смогут увидеть Пулково с высоты обзорной площадки Центральной башни главного здания.

Версия ученых о том, что приливы связаны с Луной, появилась еще в начале нашей эры: в 77 году Плиний старший описал приливы и отливы и связал их с фазами Луны. Но уже в средние века в этой теории усомнились, поскольку заметили, что в портах, находившихся на небольшом расстоянии друг от друга, могут происходить противоположные явления, где-то прилив, а где-то отлив.

На самом деле приливами и отливами правит Закон всемирного тяготения.

Большую роль в интенсивности прилива и отлива играет связь водоема с мировым океаном. Приливы во внутренних морях небольшие. Например, в Каспийском  их вообще нет, в Черном и Балтийском морях их высота составляет 5-15 см, а в Средиземном кое-где до 1-2 м.

Самые интенсивные приливы наблюдаются на побережьях океанов, особенно в местах с большими шельфами. Рекордсмен – залив Фанди в Атлантическом океане (Канада), где высота прилива достигает 17 метров. В России рекордсмен по высоте прилива – Пенжинская губа в Охотском море, его высота – до 13 метров.

Приливная сила зависит и от расстояния от Земли до Луны и Солнца. Не секрет, что Земля бывает то ближе к Солнцу, то дальше, равно как и Луна относительно Земли. Когда Луна в перигее, то есть ее расстояние от Земли минимально, ее сила гравитации значительно больше, чем когда она в апогее (на максимальном отдалении).

Есть версия, что жизнь появилась на Земле именно благодаря отливам. Поскольку зародилась жизнь именно в мировом океане, на суше она могла очутиться во время большого отлива. Эта версия особенно распространена среди палеоботаников: первые морские растения, оказавшись на суше, стали аккомодироваться к этим условиям, и так жизнь вышла на сушу.

Приливы бывают не только в океанах и морях, но и на реках. Входя в устье реки, прилив сужается и поднимает волну. Высота такой приливной волны (ее еще называют приливным бором) может достигать 9 метров (река Фучуньцзян, Китай), а скорость потока – 40 км/ч. Известна своим приливным бором и река Амазонка, где волна достигает 4 метров при скорости потока 25 км/ч. Здесь прилив гонит воду на 300 км вверх по течению.

На Землю, как и на любое тело, действует сила гравитации других тел, находящихся вокруг. Сильнее всего Земля ощущает гравитационные силы Луны (из-за ее близости) и Солнца (оно хоть и очень далеко, но его масса огромна). При этом Луна действует на Землю более чем в 2 раза сильнее, чем Солнце.

Под воздействием силы гравитации тело, как известно, деформируется. Но сама Земля плотная, и нам незаметна ее деформация. Воды мирового океана куда более пластичны, результатом ее деформации и становятся приливы и отливы.

Когда и Луна, и Солнце находятся по одну сторону от Земли, их гравитационная сила суммируется. В такие дни (они совпадают с новолунием и полнолунием) случаются самые сильные приливы, сизигийные. Когда Луна и Солнце составляют прямой угол относительно Земли, приливы значительно меньше, и называются квадратурными.

Иногда приливные силы становятся причиной землетрясений. Хотя Земля слабо деформируется под воздействием гравитации Луны и Солнца (максимальный подъём не превышает полуметра), такая деформация все же происходит. И в сейсмических регионах Земли, там, где грядущее землетрясение уже «созрело», прилив может послужить спусковым крючком для него.

Приливные силы действуют и на других объектах Солнечной системы. Например, они очень заметны на Ио – спутнике Юпитера, на котором одновременно непрерывно действуют около 400 вулканов. Приливная волна на Ио составляет сотни метров и мощность выделяемой при этом энергии в сто раз превосходит энергию, потребляемую человечеством.

Еще один космический объект, испытывающий на себе действие приливных сил, это спутник Юпитера Европа. Его поверхность покрыта льдом, из-под которого в моменты приливов вырываются потоки воды.

Приливы используются в качестве источников энергии. Первая приливная электростанция была построена во Франции в 1966 году – «Ля Ранс». Спустя два года, в 1968 году, была построена экспериментальная Кислогубская ПЭС – единственная ПЭС в России. Ее мощность в десятки раз слабее французской станции, в том числе и из-за высоты французских приливов. ПЭС – очень экологичные электростанции, но весьма дорогие на единицу мощности.

Мы привыкли думать, что Земля вращается вокруг неподвижного полюса, но на самом деле полюс движется по поверхности Земли. Динамика нашей планеты очень разнообразна, и ось ее вращения искажают многие факторы, в том числе и приливные силы. Траектория смещения полюса очень невелика, разброс составляет всего несколько метров, но это смещение, подобно перемешивающей чай ложке, создает очень слабую по сравнению с лунно-солнечным приливом волну – полюсной прилив.

Из-за приливных сил вращение Земли тормозится на 2 мс за 100 лет, тогда как вращение Луны, наоборот, ускоряется. Это становится причиной постоянного удаления Луны от Земли – на 4 см в год.

Аналогичные процессы происходят и в масштабах Вселенной. Галактики взаимодействуют друг с другом, приближаются и отдаляются. По прогнозам ученых, через 4 млрд лет наша галактика Млечный Путь вследствие все тех же гравитационных процессов столкнется с ближайшей к нам крупной галактикой в созвездии Андромеды. Это столкновение будет весьма условным: галактики просто пройдут друг сквозь друга: прямое столкновение звезд маловероятно, потому что они находятся на огромном расстоянии друг от друга (если бы Солнце было размером с перепелиное яйцо, ближайшая звезда находилась бы в Подмосковье). Результатом такого «столкновения» может стать поглощение нашей галактики более крупной галактикой в созвездии Андромеды.

Автор и экскурсовод программы «Приливы на Земле и в космосе» — кандидат физ.-мат. наук, заведующий сектором геодинамики Виктор Горшков.