In de loop van de geologische tijdperken heeft het duo aarde-maan het aanzien van onze planeet ingrijpend veranderd. Deze zwaartekrachtverbinding, die vandaag de dag door een langzaam onevenwicht is veranderd, beïnvloedt nog steeds de lengte van de dagen, de oceaanstromingen en de stabiliteit van onze baan. Niets lijkt stabieler dan het stille ballet van de maan rond de aarde. Al duizenden jaren lang bepaalt haar cyclus het ritme van de getijden, de eclipsen en de menselijke overtuigingen. Toch verwijdert deze hemelse metgezel zich langzaam, waardoor het evenwicht van onze planeet geleidelijk verandert. Dit fenomeen van de verwijdering van de maan, dat lange tijd werd genegeerd, heeft vandaag de dag verrassende gevolgen die verder gaan dan de eenvoudige hemelse mechanica.
Een veel dichterbij gelegen maan in de tijd van de dinosaurussen
Aan het einde van het Krijt, ongeveer 70 miljoen jaar geleden, duurde een aardse dag amper 23,5 uur. Deze verkorting kan worden verklaard door de toen veel grotere nabijheid van de maan, die een sterkere invloed op onze planeet uitoefende. Dit gegeven is niet gebaseerd op theoretische speculatie, maar op concrete waarnemingen. Paleontologen hebben de groeiringen in fossiele schelpen van weekdieren geanalyseerd. Deze markeringen, die lijken op jaarringen van bomen, geven het dagelijkse groeiritme van organismen weer. Een studie gepubliceerd in Paleoceanography and Paleoclimatology in 2020 toonde aan, door de schelpen van de tweekleppige Torreites sanchezi te onderzoeken, dat het jaar toen 372 dagen telde, wat bewijst dat de dag korter was dan vandaag.
De verklaring voor deze evolutie ligt in de vorming van de maan zelf. Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden werd door een botsing tussen de aarde en een hemellichaam ter grootte van Mars een grote hoeveelheid materie de ruimte in geslingerd. Uit dit puin ontstond de maan, die toen veel dichter bij de aarde stond dan vandaag. In de eerste honderden miljoenen jaren was de maan zo dichtbij dat de maanschijf een gigantisch deel van de nachtelijke hemel besloeg.
Waarom de maan al miljoenen jaren steeds verder weg komt te staan
Deze langzame verwijdering vindt zijn oorsprong in de getijden. Bij elke omwenteling van de aarde vervormt de zwaartekracht van de maan de oceanen tot twee grote tegengestelde golven. Maar deze watermassa’s blijven niet perfect in lijn met de maan. Ze zijn lichtjes verschoven door de snellere rotatie van de aarde. Deze verschuiving werkt als een voorwaartse trekkracht, een zwaartekrachteffect dat de maan ertoe aanzet om sneller in zijn baan te draaien.
Dit mechanisme is weliswaar subtiel, maar verandert de dynamiek van het aarde-maansysteem ingrijpend. Door snelheid te winnen, komt de maan in een iets bredere baan terecht, waardoor hij elk jaar 3,8 centimeter verder weg komt te staan. Deze meting is door de NASA bevestigd dankzij de reflectoren die door de Apollo-missies op het maanoppervlak zijn achtergelaten. Door lasers vanaf de aarde te richten en de terugkeertijd van de straal te meten, konden onderzoekers de afstand met millimeterprecisie berekenen. Stephen DiKerby, astrofysicus aan de Universiteit van Michigan, wijst erop dat dit fenomeen, hoewel onzichtbaar op menselijke schaal, onomkeerbaar is en geleidelijk de lengte van onze dagen verandert.
Want terwijl de maan aan snelheid wint, verliest de aarde juist snelheid, zoals The Conversation benadrukt. De energie die nodig is om de maanbaan te vergroten, komt voort uit de vertraging van onze rotatie. Met andere woorden, de dagen worden geleidelijk langer. Het zal miljoenen jaren duren voordat een aardse dag enkele minuten langer wordt, maar deze transformatie is wel degelijk in gang gezet.
Wat deze langzame scheiding betekent voor de toekomst van de aarde
Op zeer lange termijn, als de maan zich ononderbroken van de aarde zou blijven verwijderen, zou de aarde uiteindelijk even langzaam gaan draaien als de maan om haar heen draait. Deze configuratie, die gravitationele vergrendeling wordt genoemd, zou ervoor zorgen dat elke kant van de aarde altijd dezelfde kant van de maan zou zien. Op dat moment zouden de getijden niet langer dynamisch zijn. Ze zouden veranderen in stilstaande waterlagen, bevroren in een langzame, nauwelijks waarneembare oscillatie.
Maar dit scenario zal zich waarschijnlijk nooit voordoen. Over ongeveer een miljard jaar zal de intensivering van de zonnestraling leiden tot de verdamping van de oceanen. Deze verandering zal het mechanisme van de getijden tenietdoen en een einde maken aan de motor van de verwijdering van de maan. En enkele miljarden jaren later zal de uitbreiding van de zon tot een rode reus beide hemellichamen verzwelgen. Daarvoor zullen nog veel andere effecten zichtbaar zijn. Zonsverduisteringen zullen bijvoorbeeld zeldzamer en onvollediger worden, omdat de maan steeds kleiner aan de hemel zal verschijnen.
Deze onmerkbare beweging, die al bij het ontstaan van ons zonnestelsel is ingezet, werkt dus als een geologische klok. Ze herinnert ons eraan dat zelfs de meest stabiele evenwichten in de kosmos veranderen. En dat de hemelse mechanica, hoe traag ook, uiteindelijk altijd de gang van zaken verandert.
