Orbita Mjeseca. Utjecaj Mjeseca na Zemlju

Mjesec je satelit na našem planetu, od pamtivijeka privučen očima znanstvenika i samo znatiželjnih ljudi. U drevnom svijetu, i astrolozi i astronomi posvetili su impresivnim raspravama. A pjesnici nisu zaostajali za njima. Danas, u tom smislu, malo se promijenilo: mjesečevu orbitu, značajke njegove površine i podzemlja pažljivo proučavaju astronomi. Stvoritelji horoskopa također ne skidaju oči s nje. Utjecaj satelita na Zemlju proučava oba. Astronomi istražuju kako se interakcija dvaju kozmičkih tijela ogleda u gibanju i drugim procesima svake od njih. Tijekom vremena proučavanja Mjeseca, znanje na ovom području znatno se povećalo.

podrijetlo

Prema znanstvenicima, Zemlja i Mjesec nastali su u isto vrijeme. Starost oba tijela iznosi 4,5 milijardi godina. Postoji nekoliko teorija satelitskog podrijetla. Svaki od njih objašnjava pojedinačne značajke mjeseca, ali ostavlja nekoliko neriješenih pitanja. Najbliži istini danas je teorija golemog sudara.

Prema hipotezi, planet sličan veličini Marsa, sudario se s mladom Zemljom. Utjecaj je pao na tangent i izazvao izbacivanje u prostor većine stvari ovog kozmičkog tijela, kao i određenu količinu zemaljskog "materijala". Iz ove tvari stvoren je novi objekt. Polumjer Mjesečeve orbite bio je u početku šezdeset tisuća kilometara.

Hipoteza ogromnog sudara dobro objašnjava mnoge značajke strukture i kemijskog sastava satelita, većinu karakteristika sustava Mjeseca Zemlja. Međutim, ako uzmemo teoriju kao osnovu, neke činjenice ostaju nejasne. Dakle, nedostatak željeza u satelitu može se objasniti samo činjenicom da se u trenutku sudara na oba tijela dogodila diferencijacija unutarnjih slojeva. Do danas, nema dokaza da se to dogodilo. Ipak, unatoč takvim protuobavještajima, velika hipoteza sudara smatra se glavnim u cijelom svijetu.

parametri

Mjesec, kao i većina drugih satelita, nema atmosferu. Pronađeni su tragovi kisika, helija, neona i argona. Stoga je temperatura površine u osvijetljenim i tamnim područjima vrlo različita. Na sunčanoj strani može doći do +120 ordm-C, a na tamnom se spusti na -160 ordm-C.

Prosječna udaljenost između Zemlje i Mjeseca je 384 km. U formi, satelit je praktički idealna lopta. Razlika između ekvatorijalnih i polarnih zraka je mala. Oni su 1738,14 i 1735,97 km.

Cijela revolucija Mjeseca oko Zemlje traje nešto više od 27 dana. Kretanje satelita preko neba za promatrača karakterizira promjena faze. Vrijeme od jednog punog mjeseca do drugog je nešto duže od ovog razdoblja i iznosi oko 29,5 dana. Razlika proizlazi iz toga što se Zemlja i satelit kreću oko Sunca. Mjesec, kako bi bio u svom prvobitnom položaju, mora prevladati malo više od jednog krila.

Sustav "Zemlja-Mjesec"

Mjesec je satelit, nešto drugačiji od ostalih sličnih objekata. Njegova glavna značajka u tom smislu je masa. Procjenjuje se na 7,35 * 10²² kg, što je približno 1/81 analognog parametra Zemlje. A ako sama misa nije nešto izvanredno na kozmičkim prostranstvima, njegova povezanost s karakteristikama planeta je atipična. U pravilu, omjer masa u "satelitskom planetu" sustava je nešto manji. Sličan omjer može se pohvaliti samo Plutonom i Charonom. Ta dva kozmička tijela su nekoć bila karakteristična kao sustav dvaju planeta. Čini se da je ta oznaka također istinita u slučaju Zemlje i Mjeseca.

Kretanje Mjeseca u orbiti

Sateliti čine jednu revoluciju oko planeta u odnosu na zvijezde tijekom mjeseca, koji traje 27 dana, 7 sati i 42,2 minute. Mjesečeva orbita u obliku elipse. U različitim razdobljima, satelit se nalazi bliže planeti, a zatim dalje od njega. Udaljenost između Zemlje i Mjeseca varira od 363 104 do 405 696 kilometara.

Uz putanju gibanja satelita, postoji još jedan dokaz u prilog pretpostavci da se Zemlja sa satelitom mora smatrati sustavom koji se sastoji od dva planeta. Mjesečeva orbita ne nalaze se u blizini ekvatorijalne ravnine Zemlje (što je tipično za većinu satelita), ali praktički u ravnini planeta oko Sunca. Kut između ekliptike i putanje satelita nešto je više od 5ordm-.

Orbita kretanja Mjeseca oko Zemlje podložna je utjecaju mnogih čimbenika. S tim u vezi, određivanje točne trajektorije satelita nije najjednostavniji zadatak.

Malo povijesti

Teorija, objašnjavajući kako se Mjesec kreće, položen je 1747. Autor prvih izračuna, koji je znanstvenike približio razumijevanju orbitalnih karakteristika satelita, bio je francuski matematičar Claireau. Zatim, u udaljenom osamnaestom stoljeću, Mjesečeva cirkulacija oko Zemlje često se navodila kao argument protiv Newtonove teorije. Izračuni izrađeni pomoću zakon o univerzalnoj gravitaciji, snažno se ne slaže s prividnim kretanjem satelita. Claireau je riješio taj problem.

Studija tog pitanja uključivala je poznate znanstvenike poput Dahlambera i Laplaca, Eulera, Hilla, Puyso i drugih. Suvremena teorija Mjesečeve cirkulacije zapravo je započela Brownovim radom (1923). Studije britanskog matematičara i astronoma pomogle su u otklanjanju neslaganja između izračuna i promatranja.

Teška zadaća

Kretanje Mjeseca je u dva osnovna procesa: rotacija oko osi i cirkulacija oko našeg planeta. Izvođenje teorije koja objašnjava kretanje satelita ne bi bilo tako teško ako njegova orbita nije bila izložena raznim čimbenicima. To je atrakcija Sunca i značajke oblika Zemlje i gravitacijska polja drugih planeta. Takvi utjecaji ometaju orbitu i predviđaju točno mjesto mjeseca u određenom razdoblju postaje težak zadatak. Da bismo razumjeli što je to, neka se zadržimo na nekim parametrima orbite satelita.

Uzlazni i silazni čvor, linija apsida

Kao što je već spomenuto, Mjesečeva orbita sklona je ekliptici. Putanje gibanja dvaju tijela presijeca se u točkama pod nazivom uspinjući i spušteni čvorovi. Oni se nalaze na suprotnim stranama orbite s obzirom na središte sustava, to jest Zemlja. Zamišljena linija koja povezuje ove dvije točke označava se kao linija čvorova.

Najbliži našem planetu je satelit na točki perigee. Maksimalna udaljenost odvaja dva kozmička tijela, kada je mjesec u apogeji. Crta koja povezuje ove dvije točke zove se linija apsida.

Perturbacije orbite

Kao rezultat utjecaja na kretanje satelita odmah veliki broj čimbenika, zapravo je zbroj nekoliko pokreta. Razmotrite najznačajnija od nastalih perturbacija.

Prva od njih je regresija linije čvora. Ravna linija koja povezuje dvije točke sjecišta ravnine lunarne orbite i ekliptike nije fiksirana na jednom mjestu. Pokreće se vrlo sporo u smjeru suprotnom (dakle nazvanom regresija) kretanju satelita. Drugim riječima, ravnina Mjesečeve orbite rotira se u svemiru. Za jednu potpunu revoluciju potrebno je 18,6 godina.

I linija apsida se pomiče. Kretanje ravne linije koja povezuje apocentru i pericenter izražava se u rotaciji ravnine orbite u istom smjeru kao i Mjesec se pomiče. To se događa mnogo brže nego u slučaju linije čvora. Ukupni promet traje 8,9 godina.

Osim toga, Mjesečeva orbita doživljavaju fluktuacije određene amplitude. Tijekom vremena, kut između ravnine i ekliptike se mijenja. Raspon vrijednosti je od 4 ° 59 `do 5 ° 17`. Kao u slučaju linije čvora, razdoblje takvih fluktuacija je 18,6 godina.

Konačno, Mjesečeva orbita mijenja oblik. Lagano se proteže, a zatim se vraća u izvornu konfiguraciju. To mijenja ekscentričnost orbite (stupanj odstupanja njegovog oblika od opsega) od 0,04 do 0,07. Promjene i povratak na izvorni položaj traju 8,9 godina.

Nije tako jednostavno

Zapravo, četiri čimbenika koji se trebaju razmotriti tijekom izračuna - to nije toliko. Međutim, ne iscrtavaju sve perturbacije orbite satelita. Zapravo, svaki parametar kretanja Mjeseca stalno je pogođen velikim brojem čimbenika. Sve to komplicira zadatak predviđanja točne lokacije satelita. Razmatranje svih tih parametara često je važan zadatak. Na primjer, izračun putanje gibanja Mjeseca i njegova preciznost utječu na uspjeh misije svemirske letjelice koja mu je poslana.

Utjecaj Mjeseca na Zemlju

Sat na našem planetu je relativno mali, ali njegov učinak je jasno vidljiv. Možda, svi znaju da je to Mjesec koji tvori morske mijene na Zemlji. Ovdje odmah trebate napraviti rezervaciju: Sunce također uzrokuje sličan učinak, ali zbog mnogo veće udaljenosti, plimni učinak svjetlosti nije vidljiv. Osim toga, promjena razine vode u morima i morima također je posljedica osobitosti rotacije same Zemlje.

Gravitacijski učinak Sunca na naš planet je približno dvjesto puta veći od analognog parametra Mjeseca. Međutim, plimne sile prvenstveno ovise o ne-homogenosti polja. Udaljenost koja dijeli Zemlju i Sunce ih glatkuje, tako da je utjecaj Mjeseca blizu nas snažniji (dvostruko više nego u slučaju svjetiljke).

Plimni val formira na strani planeta koji je trenutno okrenut prema noćnoj svjetlosti. Na suprotnoj strani, također je plima. Ako bi Zemlja bila stacionarna, onda će se val kreće od zapada prema istoku, leži točno ispod Mjeseca. Njezin puni promet bit će dovršen za 27 dana, tj. Za zimski mjesec. Međutim, razdoblje Zemljina rotacija oko osi je nešto manje od 24 sata. Kao rezultat, val ide po površini planeta od istoka prema zapadu, a jedan završetak završava 24 sata i 48 minuta. Kako se val kontinuirano susreće s kontinentima, on se pomiče prema naprijed u smjeru Zemljinog kretanja i protječe satelit planete u svom trku.

Uklanjanje orbite Mjeseca

Plimni val uzrokuje kretanje ogromne mase vode. To izravno utječe na kretanje satelita. Impresivan dio mase planeta je pomaknut iz linije koja se spaja središta mase dva tijela i privuče mu mjesec. Kao rezultat toga, satelit doživljava utjecaj trenutka sile, što ubrzava njegovo kretanje.

U ovom slučaju, kontinenti koji utječu na plimni val (oni se kreću brže od vala, jer se Zemlja roti veće brzine nego što se Mjesec pretvara), utječe sila koja ih usporava. To dovodi do postupnog usporavanja rotacije našeg planeta.

Kao rezultat plimne interakcije dvaju tijela, kao i akcija zakoni o očuvanju energije i kutni moment, satelit pomiče na višu orbitu. To smanjuje brzinu mjeseca. U orbiti se počinje kretati sporije. Nešto slično događa se na Zemlji. Usporava, što rezultira postupnim povećanjem trajanja dana.

Mjesec se udaljava od Zemlje za oko 38 mm godišnje. Studije paleontologa i geologa potvrđuju izračune astronoma. Proces postupnog usporavanja Zemlje i uklanjanja Mjeseca počeo je prije otprilike 4,5 milijarde godina, tj. Od trenutka formiranja dva tijela. Podaci istraživača svjedoče o pretpostavci da je ranije mjesečev mjesec bio kraći i da je Zemlja rotirala veću brzinu.

Plimni val nastaje ne samo u vodama svjetskih oceana. Slični se procesi pojavljuju u plaštu i zemljinoj korahu. Međutim, oni su manje vidljivi, budući da ti slojevi nisu tako savitljivi.

Uklanjanje Mjeseca i usporavanje Zemlje neće se dogoditi zauvijek. Na kraju, rotacija planeta bit će jednaka razdoblju revolucije satelita. Mjesec "visi" preko jedne površine. Zemlja i satelit uvijek će biti okrenuti na istoj strani jedni drugima. Ovdje je dobro podsjetiti da je dio tog procesa već dovršen. To je bila plimna interakcija koja je dovela do činjenice da je jedna i strana strana Mjeseca uvijek vidljiva na nebu. U prostoru postoji primjer sustava koji je u sličnoj ravnoteži. To se već zove Pluton i Charon.

Mjesec i Zemlja su u stalnoj interakciji. Nemoguće je reći koja od tijela utječe na druge. U ovom slučaju oba su izložena suncu. Značajnu ulogu igraju druga, više udaljena, kozmička tijela. Računovodstvo svih tih faktora čini prilično teško točno opisati strukturu i model satelita u orbiti oko našeg planeta. Međutim, ogromna količina nakupljenog znanja i stalno poboljšana oprema dopustiti više ili manje točno predvidjeti položaj satelita u bilo kojem trenutku te predvidjeti budućnost koja čeka svaki objekt pojedinačno, a zemlja-Moon sustav u cjelini.