Orbit Lune. Vpliv Lune na Zemljo

Luna je satelit našega planeta, ki ga včasih privlači oči znanstvenikov in samo radovedni ljudje. V starodavnem svetu so astrologi in astronomi posvečali impresivne razprave. In pesniki niso zaostajali za njimi. Danes se v tem smislu malo spremeni: astronomi natančno preučujejo luninsko orbito, značilnosti njegove površine in podzemlja. Pripravljalci horoskov tudi ne odnehajo z njo. Vpliv satelita na Zemljo se preučuje z obema. Astronomi raziskujejo, kako se medsebojno delovanje dveh kozmičnih teles odraža v gibanju in drugih procesih vsakega. V času študija lune se je znanje na tem področju znatno povečalo.

Izvor

Po mnenju znanstvenikov so se Zemlja in Luna oblikovali približno istočasno. Starost obeh teles je 4,5 milijarde let. Obstaja več teorij satelitskega izvora. Vsak od njih razlaga posamezne značilnosti lune, vendar pusti nekaj nerešenih vprašanj. Najbolj najbližje resnici je danes teorija ogromnega trka.

Glede na hipotezo je planet, podoben velikosti Marsu, trčil z mlado Zemljo. Učinek je padel na tangento in povzročil izmet v vesolje večino zadeve tega kozmičnega telesa, kot tudi določeno količino zemeljskega "materiala". Iz te snovi je nastal nov objekt. Polmer luninega orbita je bil prvotno šestdeset tisoč kilometrov.

Hipoteza ogromnega trka dobro razloži številne značilnosti strukture in kemične sestave satelita, večino značilnosti sistema Moon-Earth. Če pa teorijo vzamemo kot podlago, ostajajo nekatera dejstva nejasna. Tako pomanjkanje železa v satelitu lahko razložimo le z dejstvom, da se je v času trka na obeh telesih pojavila diferenciacija notranjih plasti. Do danes ni dokazov o tem, da se je to zgodilo. Kljub takšnim kontraargumentom pa se domneva o velikem trčenju šteje za glavnega na celem svetu.

Parametri

Luna, tako kot večina drugih satelitov, nima ozračja. Ugotovljene so bile le sledovi kisika, helija, neona in argona. Temperatura površine na osvetljenih in zatemnjenih območjih je zato zelo različna. Na sončni strani se lahko dvigne na +120 ordm-C, na temnem pa se spusti na -160 ordm-C.

Povprečna razdalja med Zemljo in Lunino je 384 km. V obliki, je satelit praktično idealna žogo. Razlika med ekvatorialnim in polarnim polmerom je majhna. To sta 1738,14 in 1735,97 km.

Popolna revolucija lune okoli Zemlje traja nekaj več kot 27 dni. Premikanje satelita po nebu za opazovalca je značilno spreminjanje faze. Čas od ene polne lune do druge je nekoliko daljši od tega obdobja in je približno 29,5 dni. Razlika nastane zaradi Zemlje in satelita tudi okoli Sunca. Luna, da bi bila v prvotnem položaju, mora premagati nekaj več kot enega kroga.

Sistem "Earth-Moon"

Luna je satelit, ki se nekoliko razlikuje od drugih podobnih predmetov. Njegova glavna značilnost je v tem smislu masa. Ocenjeno je na 7,35 * 10²² kg, kar je približno 1/81 analognega parametra Zemlje. In če masa sama po sebi ni nekaj običajnega na kozmičnih ekspanzijah, je njena povezava z značilnostmi planeta netipična. Močno razmerje v sistemih "satelitski planet" je praviloma nekoliko manjše. Podobno razmerje ima lahko samo Pluton in Charon. Ta dva kozmična telesa sta bila nekoč označena kot sistem dveh planetov. Zdi se, da ta oznaka velja tudi za Zemljo in Luno.

Premikanje Lune v orbito

Satelit naredi eno revolucijo okoli planeta glede na zvezde med sideričnim mesecem, ki traja 27 dni 7 ur in 42,2 minute. Lučka orbita v obliki je elipsa. V različnih obdobjih se satelit nahaja bližje planetu, nato pa je bolj oddaljen od njega. Razdalja med Zemljo in Lunino variira od 363 104 do 405 696 kilometrov.

S potezom gibanja satelita obstaja še en dokaz v prid domneve, da je Zemlja s satelitam treba obravnavati kot sistem, sestavljen iz dveh planetov. Lunina orbita ni v bližini ekvatorialne ravnine Zemlje (kar je značilno za večino satelitov), ​​temveč praktično v ravnini planete okoli Sunca. Kot med ekliptikom in trajektorijo satelita je nekoliko več kot 5-metrski.

Tura gibanja Lune okoli Zemlje je podvržena vplivu številnih dejavnikov. V zvezi s tem določanje natančne poti satelita ni najpreprostejša naloga.

Malo zgodovine

Teorija, ki pojasnjuje, kako se premika Luna, je bila obnovljena leta 1747. Avtor prvih izračunih, ki so znanstvenike približali razumevanju orbitalnih značilnosti satelita, je bil francoski matematik Claireau. Potem, v daljšem osemnajstem stoletju je bila kroženje Luni okoli Zemlje pogosto predstavljeno kot argument proti Newtonovi teoriji. Izračuni z uporabo zakon univerzalne gravitacije, se močno ne strinjajo z očitnim gibanjem satelita. Claireau je rešila ta problem.

Študija tega vprašanja je vključevala tako znane znanstvenike kot Dahlamber in Laplace, Euler, Hill, Puyso in drugi. Sodobna teorija luninega kroženja se je dejansko začela z delom Brown (1923). Študije britanskega matematike in astronoma so pomagale odpraviti neskladje med izračuni in opazovanjem.

Težavna naloga

Mesečni premik je v dveh osnovnih procesih: vrtenje okrog osi in kroženje okoli našega planeta. Izvedba teorije, ki pojasnjuje gibanje satelita, ne bi bila tako težka, če njegova orbita ni bila izpostavljena različnim dejavnikom. To je privlačnost Sonca in značilnosti oblike Zemlje in gravitacijska polja drugih planetov. Takšni vplivi motijo ​​orbito in napovedujejo točen položaj lune v določenem obdobju postane težka naloga. Da bi razumeli, kaj je narobe, se obrnemo na nekatere parametre satelitov v orbiti.

Naraščajoče in navzdol vozlišče, linija apsev

Kot smo že omenili, je orbita Moon nagnjena k ekliptiki. Potek gibanja dveh teles se sekata v točkah, ki se imenujejo naraščajoče in padajoče vozlišča. Nahajajo se na nasprotnih straneh orbite glede na središče sistema, torej na Zemljo. Namišljena črta, ki povezuje te dve točki, je označena kot črta vozlišč.

Najbolj najbližji našemu planetu je satelit na točki perigee. Največja razdalja ločuje dva kozmična telesa, ko je luna v apogiju. Črta, ki povezuje te dve točki, se imenuje linija apsidov.

Perturbacije orbite

Kot posledica vpliva na gibanje satelita takoj je veliko število dejavnikov dejansko, je vsota več gibanj. Upoštevajte najpomembnejše vzroke, ki se pojavijo.

Prva od njih je regresija vozliščne črte. Ravna črta, ki povezuje dve točki presečišča ravnine lunarne orbite in ekliptike, ni pritrjena na enem mestu. Premika se zelo počasi v nasprotni smeri (tako imenovana regresija) do gibanja satelita. Z drugimi besedami, ravnina Moonove orbite se vrti v vesolju. Za eno popolno revolucijo potrebuje 18,6 let.

Tudi premica apsev se premika. Premikanje ravne črte, ki povezuje apocenter in pericenter, se izraža v vrtenju ploskve orbite v isti smeri, kot se premika luna. To se zgodi veliko hitreje kot v primeru vozlišč. Skupni promet traja 8,9 let.

Poleg tega lunarna orbita doživlja nihanja določene amplitude. S časom se spreminja kot med ravnino in ekliptiko. Razpon vrednosti je od 4 ° 59 `do 5 ° 17`. Tako kot v primeru vozlišč, je čas takih nihanj 18,6 leta.

Nazadnje, lunina orbita spremeni obliko. Rahlo se razteza, nato se vrne na prvotno konfiguracijo. S tem se spremeni ekscentričnost orbite (stopnja odstopanja njegove oblike z oboda) od 0,04 do 0,07. Spremembe in vrnitev na prvotni položaj traja 8,9 let.

Ni tako enostavno

Pravzaprav, štirje dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izračunih - to ni tako veliko. Vendar ne izčrpajo vseh motenj satelitske orbite. Pravzaprav vsakemu parametru luninega gibanja nenehno vplivajo številni dejavniki. Vse to otežuje nalogo napovedovanja natančne lokacije satelita. In upoštevanje vseh teh parametrov je pogosto pomembna naloga. Na primer, izračun trajektorije gibanja lune in njegova natančnost vplivata na uspeh poslanstva vesoljskega vozila, ki mu je bila poslana.

Vpliv Lune na Zemljo

Satelit našega planeta je razmeroma majhen, vendar je njegov učinek jasno viden. Morda vsi vedo, da je Luna, ki tvorijo plime na Zemlji. Tukaj morate takoj rezervirati: Sonce povzroča podoben učinek, vendar zaradi veliko večje razdalje plimski učinek svetlobe ni opazen. Poleg tega je sprememba vodostaja v morjih in oceanih posledica tudi posebnosti rotacije same Zemlje.

Gravitacijski učinek Sonca na našem planetu je približno dvesto krat večji od analognega parametra Lune. Vendar pa so plimovanje odvisne predvsem od nehomogenosti polja. Razdalja, ki deli Zemljo in Sonce, jih gladi, zato je vpliv lune blizu nas močnejši (dvakrat toliko kot pri svetilu).

Plimovanje valov na strani planeta, ki se trenutno sooča z nočno svetlobo. Na nasprotni strani je tudi plima. Če bi bila Zemlja mirna, se je val premaknil z zahoda na vzhod, leži natančno pod Luno. Njen polni promet bi bil končan v 27 dneh, torej v siderealnem mesecu. Vendar pa obdobje Zemeljska rotacija okoli osi je nekaj manj kot 24 ur. Zaradi tega val tvori po površini planeta od vzhoda proti zahodu, en konec pa se konča v 24 urah in 48 minutah. Ker se val nenehno sreča s celinami, se premika naprej v smeri Zemeljskega gibanja in presega satelit s planeta v njegovem teku.

Odstranjevanje lune orbite

Plimski val povzroči premik velike količine vode. To neposredno vpliva na gibanje satelita. Impresivni del mase planeta je premaknjen iz povezave centri mase dva telesa in mu črpa luna. Posledica tega je, da satelit vpliva na trenutek sile, ki pospešuje njeno gibanje.

Na istih kontinentov, z velikim valom (ti se gibljejo hitreje kot val, kot se Zemlja vrti z večjo hitrostjo, kot je Luna vrti) zmedene, so izpostavljeni silam, ki jih zavirajo. To vodi v postopno upočasnitev rotacije našega planeta.

Zaradi plimovanja med dvema telesoma in akcijami zakoni za ohranjanje energije in kotni moment, se satelit premakne na višjo orbito. To zmanjša hitrost lune. V orbiti se začne počasneje premikati. Nekaj ​​podobnega se dogaja z Zemljo. Upočasnjuje, kar ima za posledico postopno povečanje trajanja dneva.

Luna se odmakne od Zemlje za približno 38 mm na leto. Študije paleontologov in geologov potrjujejo izračune astronomov. Proces postopnega pojemanja Zemlje in odstranitve Lune se je začel pred približno 4,5 milijardi let, to je od trenutka nastanka dveh teles. Podatki raziskovalcev pričajo o predpostavki, da je bil prejšnji lunarni mesec krajši in da se je Zemlja vrtela z večjo hitrostjo.

Plimski val se pojavi ne le v vodah svetovnih oceanov. Podobni procesi se pojavljajo v plašču in v zemeljski skorji. Vendar pa so manj opazne, ker te plasti niso tako gibljive.

Odstranitev Lune in pojemanje Zemlje se ne bo več zgodilo. Na koncu bo obdobje rotacije planeta enako obdobju revolucije satelita. Luna "visi" na eni površini. Zemljo in satelit se vedno obračata na isto stran med seboj. Primerno je omeniti, da je del tega procesa že zaključen. To je bila plimovanje, ki je privedlo do dejstva, da je na nebu vedno vidna ena in ena stran lune. V vesolju je primer sistema, ki je v podobnem ravnotežju. Te se že imenujejo Pluton in Charon.

Luna in Zemlja sta v stalni interakciji. Nemogoče je povedati, katero telo vpliva na druge. V tem primeru sta oba izpostavljena soncu. Pomembno vlogo imajo tudi druga, bolj oddaljena, kozmična telesa. Obračunavanje vseh takšnih dejavnikov otežuje natančno konstruiranje in opis satelitskega orbitalnega gibanja okoli našega planeta. Vendar pa je velika količina pridobljenega znanja ter nenehno izboljšuje naprave omogočajo bolj ali manj natančno napovedati položaj satelita v vsakem trenutku in napovedati prihodnost, ki čaka vsak predmet posebej, in sistem Zemlja-Luna kot celote.