Tại sao Mặt trăng ổn định trục Trái đất?

Trong một nghiên cứu học thuật có tiêu đề ' Mặt trăng và nguồn gốc sự sống trên trái đất ', người ta nói rằng

' Nếu Mặt trăng không tồn tại, hướng của trục Trái đất sẽ không ổn định và sẽ chịu sự biến đổi hỗn loạn lớn qua các thời đại. Những thay đổi khí hậu dẫn đến rất có thể đã làm xáo trộn rõ rệt sự phát triển của cuộc sống có tổ chức '.

Vì tôi không có đủ kiến ​​thức vật lý và toán học để hiểu tại sao Mặt trăng ổn định trục Trái đất, có ai có thể giải thích bằng những từ đơn giản hiện tượng này không?

Một cách để xem xét vấn đề này là xem xét động lượng góc. Trái đất quay quanh trục của nó và do đó có một số động lượng góc của chính nó. Động lượng góc tỷ lệ với khối lượng của Trái đất, với bán kính bình phương và vận tốc góc của nó. Nhưng Trái đất không đơn độc; nó có Mặt trăng quay xung quanh làm tăng thêm động lượng góc cho hệ Mặt trăng-Trái đất. Và, mặc dù Mặt trăng không lớn bằng Trái đất (nó nhỏ hơn khoảng 100 lần), cũng không quay rất nhanh quanh Trái đất (và do đó vận tốc góc nhỏ hơn), nó có quỹ đạo lớn (khoảng 300 000 km) và về tổng thể, nó bổ sung cho hệ thống một lượng động lượng góc tương đương với chính Trái đất.

Bây giờ, hãy nghĩ về một đầu quay: nó quay càng nhanh (và do đó động lượng góc càng lớn), nó càng ổn định. Điều này cũng tương tự đối với hệ Mặt trăng-Mặt trăng: nếu không có Mặt trăng, động lượng góc của Trái đất sẽ sao cho nhiễu loạn hấp dẫn có thể đủ, về lâu dài, làm nhiễu đáng kể trục của nó (chính xác như đỉnh quay: nếu nó không quay rất nhanh, một nhiễu loạn nhỏ sẽ tăng nhanh và trục quay đầu sẽ bắt đầu dao động ngày càng nhiều). Nhưng với Mặt trăng, động lượng góc toàn cầu của hệ thống lớn hơn và do đó khó có thể pertubate đủ hệ thống để khiến nó dao động mạnh.

Nguồn:

Đối với những người muốn các chi tiết bẩn, bạn có thể xem Laskar et al. 1993 .