Zašto istu stranu Mjeseca uvijek lice Zemlju

Zašto istu stranu Mjeseca uvijek lice Zemlju

Jedan mjesec "dan" je oko 29 1/2 Zemlje dana. Ova rotacija podudara se s orbitom oko Zemlje tako da vidimo samo 59% površine Mjeseca s Zemlje. Kada je Mjesec prvi put formirao, njegova brzina vrtnje i orbita bili su vrlo različiti nego sada. Tokom vremena, Zemljino gravitacijsko polje postupno usporilo rotaciju Mjeseca dok se orbitalno razdoblje i brzina okretanja stabiliziraju, čineći jednu stranu Mjeseca uvijek lice Zemlje.

Kako ovo radi? Jednostavno stavite valjkavo trenje. Za nešto malo jednostavnije objašnjenje morat ćemo staviti naši znanstveni poklopci. Ali držite se s njom; to je fascinantno. Obećajem.

Za početak, razmislite o tome kako Mjesec uzrokuje velike plime na Zemlji zbog Mjeseca koja se vuče na Zemlju preko gravitacijskog polja. Zemlja ima isti učinak na Mjesec i 81,28 puta masivniji, učinak je mnogo snažniji.

Dakle, kako masa Mjeseca pokušava ići na jedan način (u ravnoj liniji), Zemlja ga istodobno povlači na drugi način (prema Zemlji). Nadalje, učinak Zemljinog gravitacijskog polja je jači na stranu Mjeseca najbližeg Zemlji nego na suprotnoj strani (a isto s Mjesečevim efektom gravitacijskog polja na različitim dijelovima površine Zemlje).

Ova kombinacija u osnovi se proteže na Zemlju i Mjesec, stvarajući morske izbočine na oba nebeska tijela. To se događa s obje strane svake, s izbočinom na stranama najbliže zajedno od gravitacije i na stranama najudaljenijim od inercije. U potonjem slučaju, predmet je manje pogođena gravitacijskom silom s inertnošću koja dominira u ovom slučaju. Da bi to rekao drugačije, stvar se pokušava kretati u ravnoj liniji od Zemlje, a gravitacijske sile ovdje nisu tako snažno sposobne prevladati ovo, što stvara izbočinu na toj strani.

Znači, prije nego što je Mjesec bio tidno zaključan sa Zemljom, izbočina na strani Mjeseca najbliže Zemlji završila je neznatno zahvaljujući trenju i činjenici da se Mjesec okretao brže od orbitalnog perioda oko Zemlje. Dakle, s ovim neznatno izbočenjem izbočenom iz linije gravitacijskog povlačenja između Mjeseca i Zemlje, ovo je stvorilo zakretni moment, koji je prekovremeno rezultirao usporavanjem Mjesečeve rotacije sve dok se ne postigne privremena veza s Zemljom; stoga, samo jedna strana lica Zemlje. (Napomena: ispupčenje na suprotnoj strani Mjeseca imalo je suprotan učinak, no ispupčenje najbliže Zemlji dominira interakcijom.)

Napominjet ćete, međutim, da sam rekao da zapravo vidimo oko 59% površine Mjeseca s Zemlje, a ne 50%. Odstupanje proizlazi iz činjenice da Mjesečeva orbita oko Zemlje nije savršeno kružna, više elipsa. Kako se Mjesečeva udaljenost od Zemlje povećava i smanjuje, njegova se kutna brzina mijenja, a brzina rotacije ostaje ista. Rezultat je da vidimo dodatnih 9% njegove površine nego što bismo imali savršenu kružnu orbitu.

Druga strana toga, kao što ste mislili, jest da Mjesec ima isti učinak na Zemlju i postupno usporava Zemljinu rotaciju na isti način na koji je Mjesec postao tidalno zaključan sa Zemljom. Nadalje, kako Mjesec usporava Zemljinu rotaciju, mali dio Zemljinog rotacijskog momenta prenosi se na orbitalni zamah Mjeseca s rezultatom da se prosječni radijus Mjesečeve orbite povećava na oko 3,8 centimetara godišnje s trenutnim kontinentalnim položajima i zabrane glavnih geoloških događaja. (Suprotno onome što često čitate, Mjesec ne dobiva svu energiju ovdje, većina se pretvara u toplinu putem trenja, a samo oko 3% energije u interakciji "ukrade" Mjesec.)

Dakle, udaljenost između Mjeseca i Zemlje se mijenja postupno i više je ili manje u koraku s promjenom razdoblja rotacije. Treba, međutim, napomenuti da to nije stalna promjena, jer ovdje igraju važne poteškoće, glacijalne promjene, kontinentalni pomak i ostali takvi geološki događaji, zbog čega se u redovitim razmacima ne dodaju sekunde skakanja, već samo kada je potrebno. Ali opći učinak je da se s vremenom Mjesec sve više i više udaljava od Zemlje svake godine, dok se Zemljina rotacija usporava.

U teoriji, u nekom trenutku desetke milijardi godina od sada (s točno vremenskim okvirom koji je izuzetno teško noktiju zbog toliko neprepoznatljivih čimbenika) iste strane Zemlje uvijek će se suočiti sa Mjesecom, dok Zemlja samo rotira jednom po lunarni ciklus, koji u tom trenutku većina procjena ukazuje na oko 47 dana Zemlje.

"U teoriji" ... ali to se vjerojatno neće dogoditi. Zašto? U oko 1 do 2 milijarde godina, svjetlost Sunca će se dovoljno povećati kako bi isparavala svu vodu na površini Zemlje i potpuno se oslobodila oceana, što je ogroman čimbenik u ovoj interakciji. Ipak, još uvijek bi postojala nekakva izbočina Zemljine kore da bi se proces nastavio u znatno manjoj mjeri.

U 5 do 6 milijardi godina, Sunce će biti oko vrha svoje crvene divovske faze, a prema najnovijim modelima, čak i kad Sunce izgubi malo mase tijekom ovog procesa, čime bi Zemljina orbita bila dalje, Sunce bi trebalo jedva trošiti Zemlju i Mjesec mnogo milijardi godina prije nego što se takva dvostruka plimna brava može dogoditi.

Donja granica, u nekoj točki sljedećih milijardi godina ili tako, ljudi će morati pronaći drugu kuću ili shvatiti kako ručno premjestiti našu trenutnu u daljnju orbitu, držeći Zemlju u naseljivu zonu našeg Sunčevog sustava.

Bonus činjenica:

  • Tehnički nema prave "tamne strane" Mjeseca. Kao što je navedeno, Mjesec se još uvijek okreće i, unatoč činjenici da ga ne vidimo, suprotna strana iz naše perspektive i dalje dobiva sunčevu svjetlost tijekom "dana" te strane. Zapravo, jedini put kada je "tamna strana" Mjeseca uistinu potpuno tamna je kad vidimo puni Mjesec.

Ostavite Komentar