Меню

Как называется наиболее удаленная от солнца точка орбиты луны

Что дальше: апогей или перигей?

Периге́й — ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника, либо другого небесного тела, обращающегося вокруг Земли.

Возмущающие силы вызывают изменение положения перигея в пространстве. Так, вследствие действия возмущающей силы Солнца, перигей Луны движется по орбите в ту же сторону, что и Луна, совершая полный оборот за 8,85 года. Перемещение перигея искусственных спутников Земли обусловлено главным образом отличием формы Земли от шара, причём величина и направление этого движения зависят от наклона плоскости орбиты спутника к плоскости земного экватора.

Расстояние от перигея до центра Земли называется перигейным расстоянием .

Совпадение перигея с новолунием или полнолунием — суперлуние.

Апоге́й — точка орбиты Луны или искусственного спутника, либо другого небесного тела, обращающегося вокруг Земли, наиболее удалённая от центра Земли.

Точка апогея прямо противоположна точке перигея, так как обе эти точки — концы линии апсид, и изменяют своё положение с изменением положения линии апсид. Таким образом, изменение направления линии апогея, например, Луны непосредственно получается из изменения положения перигея её орбиты. Что касается расстояния точки апогея, то изменение этого расстояния зависит от изменений эксцентриситета лунной орбиты и её большой оси.

Перице́нтр и апоце́нтр точки орбиты небесного тела — ближайшая к центральному телу и наиболее удалённая от центрального тела, вокруг которого совершается движение. вместо слова «центр» (после «пери-» либо «апо-») используется название центрального тела, вокруг которого рассматривается обращение:

гелиос — Солнце, соответственно: периге́лий и афе́лий (апоге́лий);

гея — Земля, соответственно: периге́й и апоге́й;

астрон — звезда, соответственно: периа́стр и апоа́стр;

Луна — периселе́ний и апоселе́ний;

Венеры — перигесперий и апогесперий.

Когда Луна в апогее, у нас повышается работоспособность, бесстрашие. Может проявиться чрезмерный оптимизм, безрассудство, словно «море по колено». Когда Луна в перигее, усиливается рост растений, а семена адсорбируют наибольшее количество влаги, особенно в фазу полнолуния. Специалисты не советуют проводить посев, посадку, пересадку и укоренение в дни перигейной Луны. Естественно, и на человека влияет степень близости Луны. У некоторых словно «крышу срывает», на душе «кошки скребут», ощущается давление на психику.

Труднее переносят такие дни люди с неустойчивой нервной системой. Особенно опасно сочетание перигея с новолунием, полнолунием и затмением.

Источник

Наиболее удаленная от Солнца точка орбиты космического тела

Последняя бука буква «й»

Ответ на вопрос «Наиболее удаленная от Солнца точка орбиты космического тела «, 6 (шесть) букв:
афелий

Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова афелий

Определение слова афелий в словарях

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
АФЕЛИЙ (от апо. и греч. helios — Солнце) наиболее удаленная от Солнца точка орбиты обращающегося вокруг него небесного тела. Расстояние Земли в афелии от Солнца равно 152 млн. км.

Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
(от греч. аро ≈ вдали от и helios ≈ Солнце), точка орбиты планеты, кометы или какого-либо другого тела, обращающегося вокруг Солнца, наиболее удалённая от Солнца. Земля в своём годичном движении вокруг Солнца проходит А. в начале июля.

Примеры употребления слова афелий в литературе.

Труднее пользоваться записями акселерометра для определения направления движения Все эти координатные системы, аппараты, дифференциальные исчисления, небесные координаты, эклиптики, знаки зодиака, параллаксы, измерения широт, ортогональные проекции, перигелии, афелии, скорости В многочисленных чертежах чертовски трудно разобраться.

Очень хорошо, — заметил Сервадак, — но от этого нам не стало яснее, на каком расстоянии от Солнца окажется Галлия в своем афелии.

В своем афелии комета удаляется от Солнца на миллиард триста миллионов лье, то есть уносится за орбиту Нептуна.

Когда Земля находится в афелии или близко к нему и получает меньше тепла, чем обычно, в северном полушарии разгар лета, а южное полушарие в глубокой зиме.

Судя по результатам расчетов, в афелии она проникает в облако Оорта, а тут, видишь, добирается до орбиты четвертой планеты.

Источник: библиотека Максима Мошкова

Источник

В чём разница?

Разница между Перигелием и Афелием

Главное различие между Перигелием и Афелием состоит в том, что Перигелий – ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты, астероида или кометы, тогда как Афелий – это точка орбиты планеты, астероида или кометы, наиболее удаленная от Солнца. Земля вращается вокруг Солнца по эллиптическому пути, что означает, что есть одна точка на пути, ближайшая к Солнцу, и одна точка, наиболее удаленная от Солнца . Вместе они называются апсидами – точками наименьшего или наибольшего расстояния от небесного объекта на орбите вокруг другого астрономического тела.

Форма этого пути меняется из-за гравитационного влияния других планетарных объектов, особенно Луны. Примерно каждые 100000 лет орбитальная траектория Земли меняется с почти круглой на эллиптическую. Отличие формы орбиты Земли от идеального круга известно как ее эксцентриситет. Значение эксцентриситета 0 соответствует круговой орбите, а значения от 0 до 1 описывают эллиптическую орбиту.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Перигелий
  3. Что такое Афелий
  4. В чем разница между Перигелием и Афелием?
  5. Заключение

Что такое Перигелий?

Перигелий – это точка на орбите планеты, астероида или кометы, ближайшая к Солнцу. Термин перигелий (Perihelion) происходит от греческих слов “peri “ (рядом) и “helios “ (Солнце). На Земле перигелий бывает примерно через две недели после декабрьского солнцестояния и обычно происходит примерно 2-5 января.

Перигелий и Афелий планеты Земля

В 2021 году на Земле перигелий был 2 января в 16:50 по московскому времени (GMT+3). В этот момент Земля находилась на расстоянии 147 093 163 км от Солнца. Несмотря на наибольшую близость к Солнцу в северном полушарии в этот момент зима и холодная погода.

Почему в перигелий, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, так холодно?

Все дело в наклоне. Ось Земли наклонена на 23° по отношению к ее орбите вокруг Солнца, что является причиной смены времен года. Когда северное полушарие отклонено от солнца, оно переживает зиму. Этот наклон опускает солнце ниже в небе Северного полушария, делая солнечный свет менее интенсивным и сокращая день. Когда северное полушарие наклонено от солнца, южное полушарие наклонено к нему, поэтому в этот период здесь бывает летняя погода!

Что такое Афелий?

Афелий – это точка на орбите планеты, астероида или кометы, наиболее удаленная от Солнца. Это полная противоположность перигелию. На нашей планете это явление случается, когда Земля находится дальше всего от Солнца и обычно происходит примерно 2-5 июля, что примерно через две недели после июньского солнцестояния. Термин афелий (aphelion) имеет греческое происхождение, где «ap» означает «далеко», а «helios» означает Солнце.

Перигелией и Афелией на Земле с 2021г. по 2025 г.

В 2021 году афелий будет происходить 6 июля в 01:27 по московскому времени (GMT+3) . В этот момент Земля будет находиться на расстоянии 152 100 527 км от Солнца. Несмотря на удалённость от Солнца и то, что солнце немного слабее, каменистое северное полушарие Земли будет легко нагреваться и можно ожидать в этот день знойную и жаркую погоду.

В чем разница между Перигелием и Афелием

Земля находится ближе всего к Солнцу, когда она находится в точке перигелия, это происходит примерно через две недели после декабрьского солнцестояния , когда в Северном полушарии зима. И наоборот, Земля находится дальше всего от Солнца, в точке афелия, через две недели после июньского солнцестояния, когда в Северном полушарии теплые летние месяцы.

Почему меняются даты Перигелия и Афелия?

Из-за изменения эксцентриситета орбиты Земли даты, когда Земля достигает своего перигелия или афелия, не постоянны. В 1246 году декабрьское солнцестояние было в тот же день, когда Земля достигла своего перигелия. С тех пор даты перигелия и афелия дрейфовали на сутки каждые 58 лет. В краткосрочной перспективе даты могут варьироваться от одного года до двух дней. По оценкам математиков и астрономов, в 6430 году, через 4000 лет перигелий будет совпадать с мартовским равноденствием.

Читайте также:  Символ солнца у викингов

Перигей и Апогей

Путь Луны вокруг Земли также эллиптический. Точка орбиты Луны, ближайшая к Земле, называется перигеем, а точка, наиболее удаленная от Земли, называется апогеем. Эти термины также иногда используются взаимозаменяемо с перигелием и афелием Земли.

Перигелий и Афелий на Марсе

Хотя афелий и перигелий в основном используются в отношении Земли, поскольку это наша родная планета, они также имеют отношение к другим планетам, вращающимся вокруг Солнца. У каждой планеты есть точки на орбитах, когда они находятся дальше или ближе всего от своей звезды.

Например, планета Марс имеет даже более эллиптическую орбиту, чем Земля. Для сравнения, орбита Земли кажется почти круговой; эта почти круговая орбита может быть причиной того, что климат Земли относительно стабилен.

Марс также имеет четыре сезона, но они вдвое длиннее, потому что Марсу требуется около двух земных лет, чтобы обойти вокруг Солнца. В южном полушарии Марса весна и лето теплее и короче, чем на севере, поскольку Марс ближе всего к Солнцу на юге в конце весны. Южная зима длится дольше, потому что Марс тогда находится дальше всего от Солнца и медленнее движется по своей эллиптической орбите вокруг Солнца.

Заключение

В перигелий наша планета ежегодно приближается к Солнцу максимально близко. Ночь примерно 2-5 января это время, когда Земля находится ближе всего к нашей звезде, но, к сожалению, близость к Солнцу не обязательно означает, что мы увидим более тёплую погоду. Две крайние точки эллиптической орбиты планеты, астероида или кометы относительно Солнца называются перигелий и афелий, а вместе их называют апсидами . Ключевое различие между Перигелием и Афелием заключается в том, что Перигелий – это точка на орбите планеты, астероида или кометы, ближайшая к Солнцу, тогда как Афелий – это точка на орбите планеты, астероида или кометы, которая находится дальше всего от Солнца.

Источник

Орбита Луны — Orbit of the Moon

Орбита Луны

Схема орбиты Луны относительно Земли.
В то время как углы и относительные размеры должны масштабироваться, расстояния — нет.
Имущество Значение
Большая полуось 384,748 км (239,071 миль)
Среднее расстояние 385000 км (239000 миль)
Обратный синусоидальный параллакс 384 400 км (238 900 миль)
Перигей
(т.е. минимальное расстояние от Земли)
363,228.9 км (225,700.0 миль) (ср.)
( 356 400 — 370 400 км)
Апогей
(т.е. максимальное расстояние от Земли)
405400 км (251900 миль) (ср.)
( 404 000 — 406 700 км)
Средний эксцентриситет 0,054 9006
(0,026–0,077)
Средняя наклонность 6,687 °
Средний наклон
орбиты к эклиптике 5,15 ° (4,99–5,30)
от лунного экватора до эклиптики 1,543 °
Время
орбита вокруг Земли ( сидерическая ) 27.322 дней
орбита вокруг Земли ( синодическая ) 29.530 дней
прецессия узлов 18,5996 лет
прецессия линии апсид 8.8504 года

Луна орбиты Земли в Prograde направлении и завершает один оборот по отношению к Весеннего Равноденствия и звезды в около 27,32 дней (а тропический месяц и сидерический месяц ) и один оборот по отношению к Солнцу примерно 29,53 дней (а синодический месяц ). Земля и Луна вращаются вокруг своего барицентра (общего центра масс ), который находится примерно в 4670 км (2900 миль) от центра Земли (около 73% ее радиуса). В среднем расстояние до Луны составляет около 385 000 км (239 000 миль) от центра Земли, что соответствует примерно 60 земным радиусам или 1,282 световой секунде.

Со средней орбитальной скоростью 1,022 км / с (0,635 миль / с) Луна преодолевает расстояние примерно своего диаметра, или примерно полградуса на небесной сфере , каждый час. Луна отличается от большинства спутников других планет тем, что ее орбита близка к плоскости эклиптики, а не к экваториальной плоскости ее главной (в данном случае Земли) . Луны плоскость орбиты будет наклонена примерно на 5,1 ° по отношению к плоскости эклиптики, тогда как экваториальная плоскость Луны будет наклонена только 1,5 °.

СОДЕРЖАНИЕ

Характеристики

Свойства орбиты, описанные в этом разделе, являются приблизительными. Орбита Луны вокруг Земли имеет множество вариаций ( возмущений ) из-за гравитационного притяжения Солнца и планет, изучение которого ( лунная теория ) имеет долгую историю.

Эллиптическая форма

Орбита Луны представляет собой почти круговой эллипс вокруг Земли (большая и малая полуоси составляют 384 400 км и 383 800 км соответственно: разница всего 0,16%). Уравнение эллипса дает эксцентриситет 0,0549 и перигей и апогей расстояния 362,600 км и 405,400 км соответственно (разница в 12%).

Поскольку более близкие объекты кажутся больше, видимый размер Луны изменяется по мере того, как она приближается к наблюдателю на Земле и удаляется от него. Событие, называемое « суперлуной », происходит, когда полная Луна находится ближе всего к Земле (перигей). Максимально возможный видимый диаметр Луны на те же 12% больше (в зависимости от расстояния перигея и апогея), чем самый маленький; видимая площадь на 25% больше, равно как и количество света, отражаемого в сторону Земли.

Разница в орбитальном расстоянии Луны соответствует изменениям ее тангенциальной и угловой скоростей, как указано во втором законе Кеплера . Среднее угловое перемещение относительно воображаемого наблюдателя в барицентре Земля – Луна равно 13,176 ° в сутки на восток ( эпоха J2000.0 ).

Удлинение

Удлинение Луны — это ее угловое расстояние к востоку от Солнца в любое время. В новолуние оно равно нулю, и считается, что Луна находится в соединении . В полнолуние удлинение составляет 180 °, и говорят, что оно противоположно . В обоих случаях Луна находится в сизигии , то есть Солнце, Луна и Земля почти выровнены. Когда удлинение составляет 90 ° или 270 °, считается, что Луна находится в квадратуре .

Прецессия

Ориентация орбиты не фиксируется в пространстве, а вращается во времени. Эта прецессия орбиты называется апсидальной прецессией и представляет собой вращение орбиты Луны в плоскости орбиты, то есть оси эллипса меняют направление. Большая ось лунной орбиты — самый длинный диаметр орбиты, соединяющая ее ближайшую и самую дальнюю точки, перигей и апогей , соответственно — совершает один полный оборот за 8,85 земных лет, или 3232,6054 дня, так как она медленно вращается в том же направлении, что и орбита. Сама Луна (прямое движение) — то есть прецессирует на восток на 360 °. Апсидальная прецессия Луны отличается от узловой прецессии ее орбитальной плоскости и осевой прецессии самой Луны.

Наклон

Среднее наклонение лунной орбиты к плоскости эклиптики составляет 5,145 °. Теоретические соображения показывают, что нынешний наклон относительно плоскости эклиптики возник в результате приливной эволюции с более ранней околоземной орбиты с довольно постоянным наклоном относительно земного экватора. Потребуется наклон этой предыдущей орбиты примерно на 10 ° к экватору, чтобы получить нынешний наклон в 5 ° к эклиптике. Считается, что изначально наклон к экватору был близок к нулю, но он мог быть увеличен до 10 ° за счет влияния планетезималей, проходящих рядом с Луной при падении на Землю. Если бы этого не произошло, Луна теперь находилась бы намного ближе к эклиптике, и затмения были бы гораздо более частыми.

Ось вращения Луны не перпендикулярна плоскости ее орбиты, поэтому лунный экватор находится не в плоскости ее орбиты, а наклонен к ней на постоянную величину 6,688 ° (это наклон ). Как было обнаружено Жаком Кассини в 1722 году, ось вращения Луны прецессирует с той же скоростью, что и ее орбитальная плоскость, но сдвинута по фазе на 180 ° (см . Законы Кассини ) . Следовательно, угол между эклиптикой и лунным экватором всегда равен 1,543 °, даже если ось вращения Луны не фиксирована по отношению к звездам.

Читайте также:  Потомки солнца сколько лет героям

Узлы — это точки, в которых орбита Луны пересекает эклиптику. Луна пересекает один и тот же узел каждые 27,2122 дня, интервал, называемый драконовым месяцем или драконическим месяцем . Линия узлов, пересечение двух соответствующих плоскостей, имеет ретроградное движение : для наблюдателя на Земле она вращается на запад вдоль эклиптики с периодом 18,6 года или 19,3549 ° в год. Если смотреть с небесного севера, узлы движутся по часовой стрелке вокруг Земли, противоположно вращению Земли и ее вращению вокруг Солнца. Затмение Луны или Солнца может произойти , если узлы выравнивания с Солнцем, примерно каждые 173,3 дней. Наклонение лунной орбиты также определяет затмения; тени пересекаются, когда узлы совпадают с полнолунием и новолунием, когда Солнце, Земля и Луна выровнены в трех измерениях.

Фактически это означает, что « тропический год » на Луне длится всего 347 дней. Это называется годом дракона или годом затмения. В этот период укладываются «сезоны» на Луне. Примерно половину этого драконьего года Солнце находится к северу от лунного экватора (но не более 1,543 °), а вторую половину — к югу от лунного экватора. Очевидно, что влияние этих сезонов незначительно по сравнению с разницей между лунной ночью и лунным днем. На полюсах Луны, вместо обычных лунных дней и ночей продолжительностью около 15 земных дней, Солнце будет «вверх» в течение 173 дней, поскольку оно будет «вниз»; полярный восход и закат занимает 18 дней в году. «Вверху» здесь означает, что центр Солнца находится над горизонтом. Лунные полярные восходы и закаты происходят во время затмений (солнечных или лунных). Например, во время солнечного затмения 9 марта 2016 года Луна находилась около своего нисходящего узла, а Солнце — около точки на небе, где экватор Луны пересекает эклиптику. Когда Солнце достигает этой точки, центр Солнца заходит на северный полюс Луны и восходит на южном полюсе Луны.

Наклон к экватору и неподвижность Луны

Каждые 18,6 года угол между орбитой Луны и экватором Земли достигает максимума 28 ° 36 ′, суммы экваториального наклона Земли (23 ° 27 ′) и наклона орбиты Луны (5 ° 09 ′) к эклиптике . Это называется серьезной остановкой Луны . Примерно в это время склонение Луны будет варьироваться от -28 ° 36 ‘до + 28 ° 36’. И наоборот, 9,3 года спустя угол между орбитой Луны и экватором Земли достигает своего минимума 18 ° 20 ′. Это называется малой остановкой Луны . Последней остановкой Луны была небольшая остановка в октябре 2015 года. В то время нисходящий узел совпадал с точкой равноденствия (точка в небе с нулевым прямым восхождением и нулевым склонением ). Узлы перемещаются на запад примерно на 19 ° в год. Солнце ежегодно пересекает данный узел примерно на 20 дней раньше.

Когда угол наклона орбиты Луны к экватору Земли составляет минимум 18 ° 20 ‘, центр диска Луны будет находиться над горизонтом каждый день с широт менее 70 ° 43’ (90 ° — 18 ° 20 ‘). — параллакс 57 футов) на север или юг. При максимальном наклоне 28 ° 36 ‘центр диска Луны будет находиться над горизонтом каждый день только с широт менее 60 ° 27’ (параллакс 90 ° — 28 ° 36 ‘- 57’) к северу или юг.

На более высоких широтах будет период по крайней мере один день в месяц, когда Луна не восходит, но также будет период по крайней мере один день в месяц, когда Луна не заходит. Это похоже на сезонное поведение Солнца, но с периодом 27,2 дня вместо 365 дней. Обратите внимание, что точка на Луне может быть видна, когда она находится примерно на 34 угловых минутах ниже горизонта из-за атмосферной рефракции .

Из-за наклона орбиты Луны по отношению к экватору Земли Луна находится над горизонтом на Северном и Южном полюсах почти две недели каждый месяц, хотя Солнце находится ниже горизонта в течение шести месяцев. Период от восхода луны до восхода луны на полюсах — тропический месяц , около 27,3 дня, что довольно близко к сидерическому периоду. Когда Солнце находится дальше всего от горизонта ( зимнее солнцестояние ), Луна будет полной, когда находится в самой высокой точке. Когда Луна в Близнецах, она будет над горизонтом на Северном полюсе, а когда она в Стрельце, она будет на Южном полюсе.

Свет Луны используется зоопланктоном в Арктике, когда Солнце находится за горизонтом в течение нескольких месяцев, и, должно быть, помогал животным, которые жили в арктических и антарктических регионах, когда климат был теплее.

Масштабная модель

Масштабная модель системы Земля – Луна: размеры и расстояния указаны в масштабе. Он представляет собой среднее расстояние орбиты и средний радиус обоих тел.

История наблюдений и измерений

Около 1000 г. до н.э. , в Вавилоне были первые человеческие цивилизации , как известно, сохранили последовательную запись лунных наблюдений. На глиняных табличках того периода, которые были найдены на территории современного Ирака, начертаны клинописи , в которых записано время и даты восходов и заходов луны, звезд, мимо которых проходила Луна, и разницы во времени между восходом и восходом луны. заход Солнца и Луны во время полнолуния . Вавилонская астрономия открыла три основных периода движения Луны и использовала анализ данных для построения лунных календарей, которые простираются далеко в будущее. Такое использование подробных систематических наблюдений для предсказаний, основанных на экспериментальных данных, можно классифицировать как первое научное исследование в истории человечества. Однако вавилонянам, похоже, не хватало какой-либо геометрической или физической интерпретации своих данных, и они не могли предсказать будущие лунные затмения (хотя «предупреждения» были сделаны перед вероятными временами затмений).

Древнегреческие астрономы первыми представили и проанализировали математические модели движения объектов в небе. Птолемей описал движение Луны с помощью четко определенной геометрической модели эпициклов и эвекции .

Сэр Исаак Ньютон был первым, кто разработал полную теорию движения, механику. Наблюдения за движением Луны были главной проверкой его теории.

Лунные периоды

Имя Стоимость (дни) Определение
Сидерический месяц 27,321 662 относительно далеких звезд (13,36874634 прохода на орбиту Солнца)
Синодический месяц 29 530 589 относительно Солнца (фазы Луны, 12,36874634 прохода на орбиту вокруг Солнца)
Тропический месяц 27,321 582 по отношению к весенней точке (прецессии

26000 лет) Аномалистический месяц 27,554 550 относительно перигея (прецессия в 3 232,6054 дней = 8.850578 лет) Драконий месяц 27 212 221 относительно восходящего узла ( прецессы за 6 793,4765 дней = 18,5996 лет)

С лунной орбитой связано несколько различных периодов. Сидерический месяц это время, которое требуется , чтобы сделать один полный оборот вокруг Земли относительно неподвижных звезд. Это примерно 27,32 дня. Синодический месяц это время, затрачиваемое на Луну , чтобы достичь той же визуальной фазы . Это заметно варьируется в течение года, но в среднем составляет около 29,53 дня. Синодический период длиннее сидерического периода, потому что система Земля-Луна движется по своей орбите вокруг Солнца в течение каждого сидерического месяца, следовательно, требуется более длительный период для достижения аналогичного выравнивания Земли, Солнца и Луны. Аномалистический месяц этого время между перигеем и составляет около 27,55 дней. Разделение Земли и Луны определяет силу подъемной силы лунного прилива.

Драконический месяц это время от восходящего узла до восходящего узла. Время между двумя последовательными прохождениями одной и той же долготы эклиптики называется тропическим месяцем . Последние периоды немного отличаются от сидерического месяца.

Средняя продолжительность календарного месяца (двенадцатая часть года) составляет около 30,4 дня. Это не лунный период, хотя календарный месяц исторически связан с видимой фазой Луны.

Приливная эволюция

Гравитационное притяжение , что прикладывает Луны на Земле является причиной приливов и отливов как в океане и твердой Земле; Солнце имеет меньшее приливное влияние. Твердая Земля быстро реагирует на любое изменение приливного воздействия, искажение принимает форму эллипсоида с высокими точками примерно под Луной и на противоположной стороне Земли. Это результат высокой скорости сейсмических волн внутри твердой Земли.

Однако скорость сейсмических волн не бесконечна и, вместе с эффектом потери энергии внутри Земли, это вызывает небольшую задержку между прохождением максимального форсирования, вызванного Луной, и максимальным земным приливом. Поскольку Земля вращается быстрее, чем Луна движется по своей орбите, этот небольшой угол создает гравитационный момент, который замедляет Землю и ускоряет Луну на ее орбите.

В случае океанских приливов скорость приливных волн в океане намного меньше, чем скорость приливного воздействия Луны. В результате океан никогда не находится почти в равновесии с приливным воздействием. Вместо этого воздействие порождает длинные океанские волны, которые распространяются вокруг океанских бассейнов до тех пор, пока в конечном итоге не теряют свою энергию из-за турбулентности либо в глубоком океане, либо на мелководных континентальных шельфах.

Хотя реакция океана является более сложной из двух, можно разделить океанские приливы на небольшой эллипсоидный член, который влияет на Луну, плюс второй член, который не имеет никакого эффекта. Член эллипсоида океана также замедляет Землю и ускоряет Луну, но поскольку океан рассеивает так много приливной энергии, современные океанские приливы имеют на порядок большее влияние, чем твердые земные приливы.

Из-за приливного момента, вызванного эллипсоидами, часть углового (или вращательного) момента Земли постепенно передается во вращение пары Земля-Луна вокруг их общего центра масс, называемого барицентром. См. Более подробное описание в разделе » Приливное ускорение» .

Этот немного больший орбитальный угловой момент приводит к увеличению расстояния Земля-Луна примерно на 38 миллиметров в год. Сохранение углового момента означает, что осевое вращение Земли постепенно замедляется, и из-за этого ее день удлиняется примерно на 24 микросекунды каждый год (без учета отскока ледников ). Обе цифры действительны только для текущей конфигурации континентов. Приливные ритмы 620 миллионов лет назад показывают, что на протяжении сотен миллионов лет Луна удалялась со средней скоростью 22 мм (0,87 дюйма) в год (2200 км или 0,56% или расстояние Земля-Луна за сто миллионов лет). и день удлинялся в среднем на 12 микросекунд в год (или 20 минут на сто миллионов лет), что составляет примерно половину их текущих значений.

Нынешняя высокая скорость может быть связана с почти резонансом между естественными частотами океана и частотами приливов. Другое объяснение состоит в том, что в прошлом Земля вращалась намного быстрее, день, возможно, длился всего 9 часов на ранней Земле. Возникающие в результате приливные волны в океане были бы намного короче, и для длинноволнового приливного воздействия было бы труднее возбуждать коротковолновые приливы.

Луна постепенно удаляется от Земли на более высокую орбиту, и расчеты показывают, что это будет продолжаться около 50 миллиардов лет. К тому времени Земля и Луна будут находиться во взаимном спин-орбитальном резонансе или приливной блокировке , при которой Луна будет вращаться вокруг Земли примерно за 47 дней (в настоящее время 27 дней), а Луна и Земля будут вращаться вокруг своих осей в в то же время, всегда лицом друг к другу с одной стороны. Это уже произошло с Луной — та же сторона всегда обращена к Земле — и также медленно происходит с Землей. Однако замедление вращения Земли происходит недостаточно быстро, чтобы вращение удлинялось до месяца, прежде чем другие эффекты изменят ситуацию: примерно через 2,3 миллиарда лет с этого момента увеличение солнечной радиации приведет к испарению океанов Земли, устраняя основная часть приливного трения и ускорения.

Освобождение

Луна находится в синхронном вращении , что означает, что она всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Это синхронное вращение верно только в среднем, потому что орбита Луны имеет определенный эксцентриситет. В результате угловая скорость Луны меняется при ее вращении вокруг Земли и, следовательно, не всегда равна скорости вращения Луны, которая более постоянна. Когда Луна находится в перигее, ее орбитальное движение быстрее, чем ее вращение. В это время Луна немного опережает по своей орбите относительно ее вращения вокруг своей оси, и это создает эффект перспективы, который позволяет нам видеть до восьми градусов долготы ее восточной (правой) дальней стороны . И наоборот, когда Луна достигает своего апогея, ее орбитальное движение медленнее, чем ее вращение, показывая восемь градусов долготы ее западной (левой) дальней стороны. Это называется оптической либрацией по долготе .

Ось вращения Луны наклонена всего на 6,7 ° относительно нормали к плоскости эклиптики. Это приводит к аналогичному эффекту перспективы в направлении север-юг, который называется оптической либрацией по широте , что позволяет видеть почти 7 ° широты за полюсом на дальней стороне. Наконец, поскольку Луна находится всего в 60 земных радиусах от центра масс Земли, наблюдатель на экваторе, который наблюдает за Луной всю ночь, перемещается в сторону на один диаметр Земли. Это приводит к дневной либрации , которая позволяет видеть лунную долготу на дополнительный градус. По той же причине наблюдатели на обоих географических полюсах Земли смогут увидеть либрацию на один дополнительный градус по широте.

Помимо этих «оптических либраций», вызванных изменением перспективы для наблюдателя на Земле, существуют также «физические либрации», которые представляют собой фактические нутации направления полюса вращения Луны в космосе: но они очень малы.

Путь Земли и Луны вокруг Солнца

Если смотреть с северного полюса мира (т.е. с приблизительного направления на звезду Полярная звезда ), Луна вращается вокруг Земли против часовой стрелки, а Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки, а Луна и Земля вращаются вокруг своих собственных осей против часовой стрелки.

Правило правой руки можно использовать для указания направления угловой скорости. Если большой палец правой руки указывает на северный полюс мира, его пальцы изгибаются в направлении, в котором Луна вращается вокруг Земли, Земля вращается вокруг Солнца, а Луна и Земля вращаются вокруг своих собственных осей.

В изображениях Солнечной системы принято рисовать траекторию Земли с точки зрения Солнца, а траекторию Луны — с точки зрения Земли. Это может создать впечатление, что Луна вращается вокруг Земли таким образом, что иногда она движется назад, если смотреть с точки зрения Солнца. Однако, поскольку орбитальная скорость Луны вокруг Земли (1 км / с) мала по сравнению с орбитальной скоростью Земли вокруг Солнца (30 км / с), этого никогда не происходит. На солнечной орбите Луны нет обратных петель.

Если рассматривать систему Земля-Луна как двойную планету , ее центр тяжести находится внутри Земли, примерно в 4 671 км (2 902 мили)> или 73,3% радиуса Земли от центра Земли. Этот центр тяжести остается на линии между центрами Земли и Луны, когда Земля завершает свое суточное вращение. Путь системы Земля – Луна по ее солнечной орбите определяется как движение этого общего центра тяжести вокруг Солнца. Следовательно, центр Земли поворачивает внутрь и за пределы солнечной орбитальной траектории в течение каждого синодического месяца, когда Луна движется по своей орбите вокруг общего центра тяжести.

Гравитационное воздействие Солнца на Луну более чем в два раза больше, чем у Земли на Луне; следовательно, траектория Луны всегда выпуклая (как видно, если смотреть на Солнце на всю систему Солнце-Земля-Луна с большого расстояния за пределами солнечной орбиты Земля-Луна) и нигде не является вогнутой (с той же точки зрения) или петлей. То есть область, ограниченная орбитой Луны и Солнца, представляет собой выпуклое множество .

Источник

Adblock
detector