What Happens if the Moon Crashes into Earth?

Summary

このビデオスクリプトでは、月が地球に衝突するという想像上のシナリオを科学的に分析しています。月がなぜ地球に向かって落ちてこないのか、そして実際に衝突した場合の地球への影響について、海の潮、地震、火山活動、さらには地球全体の気温変化までを詳述しています。最終的には、月が地球の大気圏内側に入って破砕され、地球の周りにリングを形成するという壮大な結末を想像しています。

Takeaways

• 🌕 地球の重力が月を引き寄せるが、月は軌道運動で地球に向かって落ちてこない。
• 💨 月が地球を27日間で3600km/hの速さで横方向に廻っているため、軌道を保っている。
• 🔄 月が地球に向かって落ちてくるためには、その軌道速度を変える必要があり、そのためには膨大な力が必要。
• 🌊 月が地球に近づくにつれて、潮汐が高くなる。最初はわずか数センチから始まり、月が地球に半分近づいた時には4メートルに達する。
• 🌐 月が地球に近づくことで、通信やナビゲーション衛星の軌道が乱れ、衛星が制御不能になる。
• 🏙️ 2ヶ月目に地球のインフラが崩壊し、海に近い1億人以上の人々が流離失所となる。
• 🌋 月が地球に近づくことで、地震や噴火が増加し、大気中の火山灰が地球の気温を下げる。
• 🌌 6ヶ月目に地球は半分が水没し、半分は水が海に戻る。月が地球に24時間で1周し、天頂に固定される。
• 🌗 月が地球から75,000km以内に近づくと、月が変形し始め、月顫えが発生する。
• 💥 1年の終わりに月はローシュ限界に達し、地球の重力により月は崩壊し、地球周りにリングシステムが形成される。
• 🌈 月が崩壊することで、地球の苦しみは終わる。しかし、その後の状況は不透明で、大気の熱化や急速な冷却が起こる可能性がある。

Q & A

地球が月を引き寄せる重力がなぜ月が地球に向かって落ちてこないのですか？

月は地球を周りに「軌道」を描いているためです。これは「横方向」の動きで、地球への引き寄せ力に反対する力はありませんが、その速度と軌道の傾斜角が月を地球に向かって落ちないように保っています。

月が地球を回るスピードはどれくらいですか？

月は地球を27日間で一周し、時速約3600kmで地球を軌道しています。

月が地球に向かって落下するにはどうすればよいですか？

月の軌道を変更するには、その速度を変える必要があります。しかし、小さな変化にも膨大な力が必要です。

月が地球に近づくことで最初に変化するのは何ですか？

月が地球に近づくと、月がわずかに明るくなり、潮位がわずかに変化し始めます。

月が地球に近づくにつれて潮位はどのように変化しますか？

月が近づくにつれて、潮位は徐々に高くなり、月が地球から半分の距離になった時には4メートルに達します。

月が地球に近づくことで地球のインフラにどのような影響が及ぶのですか？

月が近づくことで、潮位が10メートルを超えると、世界中のインフラが崩壊し、港が使えなくなり、通信網が混乱します。

月が地球に近づくことで通信衛星にどのような影響が及ぶのですか？

月が近づくと、通信衛星の軌道が歪み、燃料がなくなると衛星は制御不能になります。

月が地球に近づくことで地震や火山活動はどのように変化しますか？

月が近づくことで、地球のマグマ庫が圧迫され、大きな地震や火山活動が引き起こされます。

月が地球に近づくことで地球の気温はどのように変化しますか？

火山活動により大量の火山灰が大気圏に上昇し、日射を反射させ、地球全体が急速に冷え込んでいきます。

月が地球に接触する直前に地球の状況はどうなりますか？

月が地球に接触する直前に、地球は半分が水没し、半分は水が海に戻され、地球全体が最悪の出来事に備えているかのように見えます。

月が地球に接触する際のローシュ限界とは何ですか？

ローシュ限界とは、地球の重力が月の重力を上回るポイントで、月の表面の物体が地球に向かって落下し始め、最終的に月が崩壊する地点を指します。

月が地球に接触した後、地球の状況はどうなるのですか？

月が崩壊し、地球に大きな輪状システムを形成します。その後、地球の状況は月塵の雨や大気圏の反応によって変わり、海が沸騰したり、地球表面が凍結するような過冷却期が始まる可能性があります。

Outlines

00:00

🌕 月が地球に落ちる可能性とその影響

この段落では、月がなぜ地球に落ちていないのか、そしてもし月が地球に落ちる場合の過程と影響について説明しています。月は地球の重力に引き寄せられながらも、水平方向の速度を保ちながら軌道を描いており、そのため落ちてきません。しかし、もし月の軌道速度を変える大きな力を加えると、月は地球に向かって螺旋状に近づいてくるでしょう。その過程で、月の接近により引き起こされる潮の高さの変化や地震、火山活動などの地球環境への影響が徐々に増していきます。

05:01

🌊 月の接近による地球の天変地異

この段落では、月の接近が地球の潮汐に与える影響が中心です。月の近づきにより、潮汐の高さが徐々に増大し、最終的には地球上の多くの地域が水没するでしょう。また、月の重力が引き起こす地震や火山活動も増加し、地球の環境は極端な変化を遂げます。さらに、月の近づきが進むにつれて、通信や衛星の軌道も影響を受け、人間の生活インフラに大きな影響を及ぼすことが予想されます。

10:05

🌗 月の崩壊と地球への最終的な影響

最後の段落では、月が地球に到達する直前に起こる出来事と、その後の地球の状態について語られています。月が地球のローシュ限界に達すると、自らが崩壊し、地球周りにリングシステムを形成するでしょう。その結果、地球上の酷い状況は一時停止しますが、その後の地球環境は依然として不透明です。月の塵が大気中に降り注ぐことで、大気を加热し海洋を沸騰させる可能性も考えられます。しかし、それでも生き残った人々は、再び文明を築き上げる試みを始め、美しいリングが空に輝く中での新たな生活を目指すことでしょう。

Keywords

💡重力

重力とは、物体同士が相互に引き合う力のことです。地球は重力によって物体を引きつけ、その結果、物体は地面に落ちることになります。このビデオでは、地球の重力がどのように月を引きつけているか、そして月がなぜ地面に落ちていないかを説明しています。重力はビデオの主題である月が地球に向かって落下しない理由を理解する上で核心的な概念です。

💡軌道

軌道とは、天体が周囲の大きな天体に引きつけられながら、その重力に反発して持続的に周りを回る運動の道筋です。ビデオでは、月が地球を軌道上回ることで地面に落ちない理由について説明しており、軌道は月が地球に向かって落下しないメカニズムを象徴しています。

💡速度

速度は物体が移動する速さを表す物理量で、ビデオでは月が持続的に地球を軌道上回るために必要な速度について触れています。月が十分な速度を持ち続けることで、地球の重力に逆らって軌道上を動くことができると説明されています。

💡満潮

満潮とは、潮の高さが最も高い状態のことを指します。ビデオでは、月が地球に近づくにつれて満潮がどんどん高くなり、それが沿岸地域に影響を及ぼす様子について触れています。満潮は月の重力が地球の水の分布に与える影響を示す重要な概念です。

💡羅氏限界

羅氏限界とは、ある天体が他天体に引きつけられる重力がその天体の自重力を上回る距離のことを指します。ビデオでは、月が地球に近づいて羅氏限界に達すると、月が崩れて地球周りのリング系に変わる様子が描かれています。これは月が地球に向かって落下する過程の最終段階を示す重要なポイントです。

💡地震

地震とは、地球の地殻の変動によって発生する振動です。ビデオでは、月が地球に近づくことで引き起こされる地震の増加について説明しており、これは地球の地殻が月の重力の影響を受けて変形することで起きる現象です。

💡火山

火山とは、地球の内部から溶岩やガスを噴出する地形です。ビデオでは、月が地球に近づくことで引き起こされる火山活動の増加について触れており、これは地球のマグマ庫が月の重力の影響を受けて変動する結果として起こる現象です。

💡地球温暖化

地球温暖化とは、地球の平均気温が上昇する現象です。ビデオでは、火山活動が増し、大気中に二酸化炭素や他のガスが放出されることで地球温暖化が進む様子が示されています。これは月が地球に近づくことで引き起こされる一連の環境変化の一部です。

💡地球

地球は太陽系の第3惑星で、このビデオの中心となる天体です。地球は月を軌道上回らせる主体であり、ビデオでは地球の重力が月を引きつける力として機能しています。また、地球は月に近づくことで引き起こされる自然現象の影響を受ける舞台となっています。

💡月

月は地球を軌道上回る天体で、このビデオの主題に関連しています。ビデオでは月が地球に近づく過程で起こる様々な現象を描いており、月は地球の重力に逆らって軌道上を動くだけでなく、最終的には地球に向かって落下し、地球周りのリング系に変わる様子が描かれています。

Highlights

The moon doesn't crash into Earth due to its sideways orbiting motion at high speed, counteracting Earth's gravity.

Orbits occur when an object like a thrown ball moves fast enough to continuously fall around Earth without hitting the ground.

To crash the moon into Earth, its orbit would need to be altered by changing its speed, requiring enormous forces.

The moon's mass is so large that even billions of rocket engines would barely move it.

A hypothetical scenario involves using a 'magic spell' to slow the moon, causing it to spiral towards Earth over a year.

As the moon gets closer, the tides on Earth increase due to the stronger gravitational pull, initially by half a meter.

Tides are caused by the gravitational interaction between the Earth and the moon, with different parts of Earth experiencing varying pulls.

Within a month, the moon's closer approach raises ocean tides to 4 meters, flooding coastal cities daily.

By the end of month 2, tides exceed 10 meters, displacing a billion coastal residents and disrupting global infrastructure.

Communications and shipping are severely impacted as ports become inoperable and internet cables fail.

Tidal bores cause rivers to reverse flow, contaminating freshwater with saltwater and leading to gas shortages.

As the moon approaches, it disrupts satellite orbits, causing navigation and communication issues.

Tides grow to 30 meters and then 100 meters, exposing continental shelves and causing massive flooding.

The moon's gravitational squeeze on Earth triggers earthquakes and volcanic eruptions, altering the climate.

At 75,000 km from Earth, the moon illuminates the night sky like twilight, with daily phase cycles.

Approaching the Roche limit, the moon disintegrates into a ring system around Earth, ending the apocalyptic events.

The moon's disintegration leads to a cessation of the extreme tides and weather events, though challenges remain.

Survivors may emerge to rebuild civilization under a sky illuminated by the moon's ring, facing an uncertain future.

Transcripts

Today we are answering an age-old very  scientific and important question:  

What if the moon crashes into earth? It’s more  interesting and weird than you probably think.  

Let's start with the basics: Why isn't the  Moon on its way to crash into us already?

We know that earth’s gravity pulls everything  towards it, including the Moon, but somehow,  

it stays up, as if suspended by some opposite  force. But there is no other force countering  

gravity - instead, the trick to staying up  is a ‘sideways’ motion that we call an orbit.

You see orbits every day: when you throw  a ball it makes a tiny little orbit.  

The only difference between that ball’s  orbit and the moon’s is that the ball  

eventually hits the ground.  Basically, the reason is speed.

If you could throw your ball fast enough, it  would bend around the world and come back to you.  

If there was no air slowing it down, it could  orbit forever. And this is what the moon does:

Falling sideways around earth, very fast, with no  air slowing it down. Orbiting earth every 27 days,  

at 3600 km/h. So for the moon to just stop  in its orbit and plummet to the earth would  

break more laws of physics than we have time  to explain. So how do we crash it into earth?

In a nutshell, to change an object’s  orbit, you need to change its speed,  

which changes where gravity takes it. But  even small changes require enormous forces,  

which is why all the large objects in  the solar system are so stable nowadays.

According to science, the moon is big and very  massive. Even igniting billions of rocket engines  

all over its surface would barely move the Moon. It looks like nothing short of magic will make  

the moon fall. So we’ll use a magic  spell that slows down the moon so much  

that it changes its orbit and spirals towards  earth. To get the most from the experience,  

the moon will take exactly one year before  it hits earth. Ready? 3. 2. 1. *Magic

Month 1

For the first few days, nothing really  changes. The moon gets a tiny bit brighter  

and scientists get confused, but the rest  of us don’t notice anything different.

The only noticeable real effect of  the moon on the earth are the tides.  

Tides exist because while earth pulls on the  moon, the moon’s gravity pulls back on the earth.  

Since the strength of gravity gets weaker  with distance, different parts of the earth  

feel a slightly different pull. Which  causes the earth, especially the oceans,  

to bulge when the moon is above them, and  contract a little on the sides when it’s  

not. As earth rotates every day underneath  the moon, the moon’s influence fluctuates,  

causing the water-level of the oceans to rise  and fall by about half a meter twice a day.

But with the moon drawing ever closer, high tide  gets higher every day. At first barely noticeable,  

within a month the moon has covered half the  distance to the earth and ocean tides have  

grown to 4 meters. Everyday high tide  comes and waves flood coastal cities.  

And there is no end in sight. With the moon  drawing ever closer, tides rise ever higher,  

inundating another city and more  inhabited land with salty water every day.

Month 2

By the end of month 2 the moon has covered  two-thirds of the distance to earth,  

and global infrastructure is crumbling as  tides rise above ten meters – displacing up  

to a billion people who happen  to live near the coastlines.

As ports become inoperable shipping grinds  to a halt. Not only will it slow down the  

delivery of Kurzgesagt products but  also less exciting things like food.  

Global communications fall into disarray – 95% of  the internet is carried by ocean-crossing cables,  

and while these largely don’t mind the water,  their terminals on land do. Living inland  

doesn’t guarantee safety either, tidal  bores cause rivers to flow backwards,  

carrying saltwater to contaminate  surface and groundwater supplies.

Gas shortages follow, as oil refineries near  the coast are abandoned. Countries are left  

with the supplies they had on their shelves  and strict rationing will begin. In the cities,  

chaos reigns during the  scavenging hours of low tide,  

while survivors take refuge in  highrises when the water returns.

Month 3

Three months in and the moon is  close enough to disrupt communication  

and navigation satellites. While it is normally  far too distant for its gravity to cause any  

major problems for our satellites, the closer  it gets the more warped their orbits become.  

As their fuel for orbital corrections runs  out, satellites careen out of control.

Month 4 - 5 On earth, the tides are  

rapidly growing to about 30 meters and will be  reaching 100 m in height in a few short weeks.  

At low tide, the ocean recedes hundreds of  kilometers, exposing the continental shelf  

like vast deserts, while at high tide walls of  water drown agriculture, houses and skyscrapers.

And now, almost five months in, the  apocalypse has finished its warm-up act.

Since the oceans are on average only 3 kilometers  deep, the tides have reached their maximum. Up  

until now, the water in the oceans could flow,  absorbing most of the moon's gravitational  

squeezing, but now the earth itself is really  feeling the squeeze of the ever approaching moon.  

These aren’t so much tides of ‘water’, but  tides of ‘rock.’ The squeezing of the planet,  

combined with the weight of quintillions of tons  of water sloshing on and off the tectonic plates,  

creates enormous stresses below and begins to  cause earthquakes of increasing magnitude and  

intensity. It’s impossible to say how serious  these earthquakes might be or where they occur,  

but like a child jumping on their bed  until it breaks, no good can come of it.

Strong tidal forces lead to volcanism  on other planets and moons. On earth,  

squeezing the planet disrupts the  magma reservoirs inside the crust,  

triggering sizable, climate-altering eruptions in  Chile, New Zealand, Yellowstone, and elsewhere.

Meanwhile, watching patiently above is the moon.  Still no bigger in the sky than a small cloud.  

Within 75,000 km of earth, it is bright enough  to illuminate the night sky like twilight.

Month 6 - 7

After half a year, the moon is entering the space  once occupied by geosynchronous satellites where  

it orbits earth every 24 hours. It appears  to float at one spot in the sky, unmoving,  

cycling through a full set of phases every  day, but only visible to half the planet.  

With the moon ‘stationary’ above the  earth, the tides seem to freeze in  

place – half the world flooded, half with  its water seemingly returned to the sea,  

as if Earth is holding its  breath to prepare for the worst.

As the moon sinks further, you might wonder if  its gravity would overpower Earth’s, pulling you 

up and ending your misery? Fortunately not.  

The earth’s surface gravity is about  6 times stronger than the moon’s,  

so even if the moon were hovering right on top  of you, you would still stay on the ground.

On the moon things are different though: the near  side of the moon is more strongly affected by  

earth’s gravity, so during the next few months, it  starts to stretch forward towards the earth, into  

something of an egg, triggering deep moonquakes  as the lunar rock flexes and changes shape. Though  

barely noticeable now, this ‘squish’ will grow  to hundreds of kilometers in a matter of months.

Month 8 - 11

At this point the apocalypse has arrived and  we can summarize the months before the crash  

as “everybody left has a really bad time”.  The tides sweeping over the Earth slow down  

and then reverse their direction because the  moon now orbits earth faster than it rotates.

The planet will experience an abundance of  earthquakes and volcanism. Massive amounts of  

volcanic aerosols rise high into the stratosphere,  shiny enough to reflect sunlight back into space.  

What little light gets through is rust-red and  is periodically diminished by daily eclipses.  

The result is a rapid global cooling, with  acid rains and summer snows killing even  

the hardiest plants.The clock runs out  on civilization. Billions have perished  

while an egg-shaped moon is still drawing  closer. Let’s get ready for the grand finale.

Month 12

Finally, at the end of the year,, the moon  has reached the Roche limit. That’s the point  

where Earth’s gravitational pull on the Moon is  stronger than the Moon’s own gravity. Things on  

the lunar surface start falling towards Earth  and by the time it crosses 10,000 km the entire  

moon disintegrates into rubble, smearing itself  into a massive ring system around the earth.

Fortunately, the moon’s disintegration  means the misery on Earth has ended.  

No moon means the general apocalyptic nature  of things comes to a halt. The oceans recede,  

flowing off the land one last time.

Any survivors are treated to a view  of tremendous arches spanning the sky,  

glimmering in the sunlight, illuminating  the night sky more brilliantly than any  

full moon ever could, while meteor  showers of moondust fill the sky.

It’s hard to say what happens next,  but the tranquility may be short-lived.  

If too much moondust rains down, friction  heats the atmosphere – possibly boiling the  

oceans. If not, the enormous  shadows cast by the rings,  

combined with all the volcanic and meteoric  aerosols, block even more sunlight,  

and a period of runaway cooling could begin  that freezes much of earth’s surface solid.

In any case, at some point people will  emerge again – from submarines or bunkers  

or mountaintops. They will not have a great time  before rebuilding civilization and their success  

is not guaranteed – but at least they will  try to do so with beautiful rings in the sky.