Ні для кого не секрет, що Місяць звертається по орбіті в тому ж напрямку, що і Земля навколо своєї осі. Більшість супутників планет Сонячної системи підпорядковуються цьому правилу, але воно все ж не універсальне. Понад 30 місяців рухаються ретроградно, проти обертання своїх планет. У їх число входить і Тритон, найбільший сателіт Нептуна.
А що сталося б, якби наш природний супутник мав ретроградний рух? Нептуну від неправильної поведінки Тритона не холодно і не спекотно, адже він у 5000 разів важчий. Місяць же всього в 81 раз легше Землі і в цьому відношенні абсолютно унікальний - жоден з інших супутників не перевищує 0,03% відповідної планетарної маси. Можна припустити, що ретроградний рух Місяця значно змінив би і його власну еволюцію, і еволюцію Землі.
Справжня причина припливів
Для того щоб наочно уявити собі наслідки такої гіпотези, необхідно розібратися в причинах океанських припливів, обумовлених місячною гравітацією. Навіть у хороших курсах астрономії походження припливів часом пояснюють лише тим, що Місяць найсильніше притягує маси води безпосередньо під собою, в той час як на зворотному боці Землі океани слабше сприймають місячну гравітацію і тому не встигають за рухом планети в цілому. Так виникають дві приливні хвилі (одна - на поверненій до Місяця стороні, інша - у антиподів), що біжать по поверхні океанів внаслідок осьового обертання Землі. Однак якби спрацьовував лише цей ефект, припливи виявилися б раз на десять слабшими. Багато істотніше, що Земля і Місяць звертаються навколо загального центру тяжкості (барицентру), який знаходиться в 1700 км під поверхнею Землі на лінії, що з'єднує їх геометричні центри. В результаті виникають сили інерції, які разом з місячним тяжінням деформують поверхню Світового океану і значно збільшують висоту приливних хвиль.
Розглядати виникнення приливних сил можна в різних системах відліку (СО), найчастіше вибирають СО в центрі Землі, нерухомо орієнтовану по відношенню до зірок. Потрібно враховувати, що ця система не обертається, а транслюється по круговій траєкторії щодо баріцентру, і кожен приливний горб утворюється під дією і сил гравітації, і сил інерції (рівномірне уявне прискорення).
Дуже важливий і інший момент. Приливна хвиля на підлунному боці Землі через тертя об земну твердь випереджає Місяць в його видимому зміщенні по небосводу приблизно на 10 градусів. Оскільки Місяць звертається по орбіті в напрямку обертання Землі, хвиля припливу тягне Місяць за собою і збільшує її швидкість. Завдяки цьому Місяць рухається повільно розкручуваною спіральною траєкторією і щорічно віддаляється від Землі на 4 см. Те ж приливне тертя уповільнює осьове обертання Землі і збільшує протяжність доби. Адже якщо Місяць збільшує свій кутовий момент, Земля повинна його зменшувати, щоб сумарний момент цієї пари залишився незмінним.
Планетологи вважають, що зовсім юний Місяць був удесятеро ближчим до нашої планети, а земна доба тоді не перевищувала п'яти годин. У ті часи гребені припливів здималися в тисячу разів вище, ніж нині, але в міру видалення Місяця поступово опадали. За останню пару мільярдів років вони зменшилися всього на кілька відсотків.
У зворотному напрямку
Але повернемося до гіпотетичної ретроградної Місяці. Земля не змогла б знайти її так, як Місяць реальний. Більшість астрономів вважають, що наша планета обзавелася супутником після зіткнення з тілом величиною з Марс, коли Землі не виповнилося і сотні мільйонів років. Викинуті в простір розплавлені осколки спочатку утворили навколо Землі кільце, а потім дуже швидко (максимум за століття) злилися в єдине тіло. Космічний бандит стукнув Землю в напрямку її осьового обертання, що збігається з напрямком її поводження по навколосолнечній орбіті (проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку північних полюсів Землі і Сонця), - саме тому Місяць і рухається в той же бік. Ретроградний Місяць подібний удар породити не міг, швидше він розбив би Землю на частини. Однак наша планета могла полонити бродяче безпритульне космічне тіло (мабуть, саме так Нептун обзавівся Тритоном).
Під час рівнодення спостерігається два високих припливи на добу, а під час сонцестоянь - один високий і один низький.
Припустимо, що ретроградний Місяць устаканився на нинішній місячній орбіті, здійснюючи один оборот за 27,3 нашої доби. Приливна хвиля буде як і раніше відставати від неї на 10 градусів, так що Місяці теж доведеться йти з первісної орбіти по спіралі, але вже не від Землі, а до Землі! Кутова швидкість орбітального руху ретро-Місяця буде зростати, а період обігу навколо Землі - зменшуватися (протягом перших 500 млн років він стане коротшим на чотири доби). Наближення Місяця до Землі буде збільшувати приливні сили і тим самим все більше гальмувати осьове обертання планети. Зрештою земний вовчок просто зупиниться, а потім почне обертатися в протилежному напрямку, тепер вже збігається з напрямком орбітального руху сателіта.
На перший погляд здається, що тепер все повернулося на круги своя - супутник віддаляється від планети. На жаль, катастрофи вже не уникнути. Розрахунки показують, що Місяць встигне підійти до Землі так близько, що її розірвуть приливні сили, і вона перетвориться на кільце з кам'яних уламків, що відстоїть від земної поверхні на 4500 км.