Почему Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной
Это довольно популярный вопрос, на который многие не знают ответа. Некоторые даже видят в этом какие-то происки инопланетян и строят очередные теории заговора. Но ответ прост – Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной, потому что находится в приливном захвате.
Что это означает и как так произошло, давайте попробуем разобраться без математических формул, хотя это вполне укладывается в школьный курс.
Как Луна оказалась повёрнутой к Земле одной стороной
Луна на самом деле вращается вокруг своей оси, но полный её оборот занимает столько же времени, сколько и оборот по орбите, поэтому мы всегда видим только одну её сторону. Мало того, это явление наблюдается и у многих других спутников других планет, особенно крупных – Юпитера и Сатурна. Там происходит то же самое, что и у нас с Луной.
Как вы знаете, Луна – довольно массивное и большое тело, имеющее в поперечнике 3474 километра. Она оказывает гравитационное влияние на Землю, вызывая приливы и отливы. При обороте Луны по орбите по водной поверхности Земли движется выпуклость, которая на побережье и вызывает прилив. Она огибает Землю вместе с Луной и всегда находится напротив неё. А с обратной стороны Земли, наоборот, уровень воды немного понижается и там наблюдается отлив.
Конечно, Луна оказывает влияние и на твёрдую поверхность Земли, но мы этого не замечаем. Всё-таки она гораздо твёрже и не так пластична, как вода. К тому же, расстояние большое.
В свою очередь, Земля тоже оказывает своё гравитационное воздействие на Луну, но оно гораздо сильнее, ведь наша планета гораздо больше и массивнее. И именно это за миллиарды лет привело к тому, что Луна практически «остановилась».
Дело в том, что Луна – не точка. Это огромный каменный шар, имеющий в поперечнике 3474 км. А сила гравитации сильно меняется с расстоянием, и эти 3474 довольно существенны. Почему?
Представьте себе, что Луна вращается вокруг своей оси. При этом та половина, которая повёрнута к Земле, притягивается к неё сильнее, чем обратная. Можно даже подсчитать, что она притягивается на 1.7% сильнее. И при повороте Луны возникает некоторый дисбаланс – более близкая к Земле половина оказывается всегда «тяжелее». Поэтому вращение Луны будет постепенно замедляться – это называется приливным трением.
Конечно, Луна – большое и массивное тело, его вращение очень сложно затормозить. Но раньше она находилась гораздо ближе к Земле, и разница между притяжением на близкой и дальней точке была гораздо больше. Поэтому замедление вращения происходило гораздо быстрее. И за миллиарды лет Луна оказалась полностью синхронизирована с вращением планеты – теперь она всегда повернута к Земле одной стороной.
Миллиарды лет назад Луна была гораздо ближе к Земле.
Кстати, и Земля раньше вращалась гораздо быстрее, но Луна замедлила её вращение таким же образом. Ведь она была ближе в 15 раз и воздействовала на Землю гораздо сильнее. Длительность суток была 5 часов, а за 4 миллиарда лет растянулась до 24 часов. Когда динозавры только появились, сутки длились уже 22 часа 40 минут и с тех пор удлинились не очень сильно. Дело в том, что Луна удаляется от Земли, и её гравитационное влияние ослабевает.
Представьте, какие приливы были, когда она была в 15 раз ближе, чем сейчас. Это, вероятно, было похоже на ежедневные катаклизмы. Землетрясения и извержения вулканов тогда также происходили гораздо чаще и повсеместно, и приливное действие Луны к этому тоже имело отношение.
Почему мы видим больше, чем половину Луны
На самом деле мы видим не точно половину Луны, а больше – примерно 60%. Потому что она иногда поворачивает больше то одну сторону, то другую, и мы можем как бы заглядывать дальше за её край. Это называется либрацией.
Почему так происходит, если Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной? Здесь всё тоже просто – дело в том, что орбита Луны не строго круговая, а немного вытянутая. Поэтому иногда, когда она находится в этих самых удалённых точках эллипса, нам становится поверхность «за лунным горизонтом».
Приливной захват на других планетах
Практически все спутники у других планет также находятся в приливном захвате у своих планет и повёрнуты к ним одной стороной. Даже Фобос и Деймос у Марса, несмотря на свои малые размеры, тоже синхронизировали своё вращение с планетой.
Самое интересное проявление приливного захвата можно наблюдать у Плутона и его спутника Харона. Они не очень отличаются по размерам и оба попали в приливной захват. То есть Харон всегда повёрнут к Плутону одной стороной, но и Плутон также повёрнут одной стороной к Харону.
А вот другие, мелкие спутники Плутона, в захвате не находятся, и вращаются каждый сам по себе. Что любопытно – центр тяжести (барицентр) системы Плутон – Харон находится над поверхностью Плутона, и они оба вращаются вокруг этого центра, повернувшись друг к другу одной стороной.
А что будет, если спутник окажется слишком близко к планете? Тогда приливные силы окажутся сильнее, чем собственная сила гравитации, и спутник просто разорвёт на части. Так образовались кольца Сатурна и других планет-гигантов, из раздробленных в пыль остатков разорванных гравитацией спутников.
В нашей Солнечной системе в приливном захвате находятся только спутники планет, но ни одна планета не повёрнута к Солнцу одной стороной, даже Меркурий. Но в других системах это вполне возможно, например, в системах красных карликов планеты должны находиться очень близко к звезде и находиться под действием приливного захвата. Такие близкие экзопланеты уже известны, и их довольно много.
Источник
Почему Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной?
Это довольно популярный вопрос, на который многие не знают ответа. Некоторые даже видят в этом какие-то происки инопланетян и строят очередные теории заговора. Но ответ прост – Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной, потому что находится в приливном захвате.
Как Луна оказалась повёрнутой к Земле одной стороной
Луна на самом деле вращается вокруг своей оси, но полный её оборот занимает столько же времени, сколько и оборот по орбите, поэтому мы всегда видим только одну её сторону. Мало того, это явление наблюдается и у многих других спутников других планет, особенно крупных – Юпитера и Сатурна. Там происходит то же самое, что и у нас с Луной.
Как вы знаете, Луна – довольно массивное и большое тело, имеющее в поперечнике 3474 километра. Она оказывает гравитационное влияние на Землю, вызывая приливы и отливы. При обороте Луны по орбите по водной поверхности Земли движется выпуклость, которая на побережье и вызывает прилив. Она огибает Землю вместе с Луной и всегда находится напротив неё. А с обратной стороны Земли, наоборот, уровень воды немного понижается и там наблюдается отлив.
Конечно, Луна оказывает влияние и на твёрдую поверхность Земли, но мы этого не замечаем. Всё-таки она гораздо твёрже и не так пластична, как вода. К тому же, расстояние большое.
В свою очередь, Земля тоже оказывает своё гравитационное воздействие на Луну, но оно гораздо сильнее, ведь наша планета гораздо больше и массивнее. И именно это за миллиарды лет привело к тому, что Луна практически «остановилась».
Дело в том, что Луна – не точка. Это огромный каменный шар, имеющий в поперечнике 3474 км. А сила гравитации сильно меняется с расстоянием, и эти 3474 довольно существенны. Почему?
Представьте себе, что Луна вращается вокруг своей оси. При этом та половина, которая повёрнута к Земле, притягивается к неё сильнее, чем обратная. Можно даже подсчитать, что она притягивается на 1.7% сильнее. И при повороте Луны возникает некоторый дисбаланс – более близкая к Земле половина оказывается всегда «тяжелее». Поэтому вращение Луны будет постепенно замедляться – это называется приливным трением.
Конечно, Луна – большое и массивное тело, его вращение очень сложно затормозить. Но раньше она находилась гораздо ближе к Земле, и разница между притяжением на близкой и дальней точке была гораздо больше. Поэтому замедление вращения происходило гораздо быстрее. И за миллиарды лет Луна оказалась полностью синхронизирована с вращением планеты – теперь она всегда повернута к Земле одной стороной.
Источник
Почему Луна повернута одной стороной к земле?
Луна повёрнута к Земле только одной стороной потому что находится в приливном захвате. Со школьных уроков всем знаком закон всемирного тяготения. По формуле, которая выражает этот закон видно, что с удалением (увеличением расстояния) притяжение убывает пропорционально квадрату расстояния, то есть быстро, да еще и с ускорением.
Школьный учитель всегда скажет: «Для простоты берём расстояние между центрами тел», так как тела считаются шарообразными и однородными, а их диаметры считаются несущественными по сравнению с расстоянием. Или другими словами, тела считаются сравнительно далёкими друг от друга, как Солнце и Земля, например.
Между тем, даже школьнику должно быть понятно, что вся масса тела не сосредоточена в центре. Т.е. к Земле притягивается не центр Луны, а каждая её частичка. Чтобы понять, что же там происходит не прибегая при этом к интегралам, можно мысленно разделить Луну на две половинки — ближнюю к нам (видимую) и дальнюю — и посчитать силу притяжения для обеих (для центра тяжести полушара есть сокращённые формулы, их легко найти). Получится, что видимая половинка притягивается к Земле чуть-чуть сильнее, чем дальняя, так как она ближе. Эта разница тем сильнее, чем теснее вращаются друг к другу тела. (Это из-за того. что r стоит в квадрате)
Начиная с определённого расстояния эта разница может приводить к деформации спутника. Каждый раз поворачиваясь вокруг своей оси деформированный спутник будет преодолевать тормозящий момент сил, создаваемый этой разницей. Так работает приливное трение.
За несколько тысяч миллионов лет такого торможения Луна замедлила своё вращение настолько, что её собственная угловая скорость вращения совпала с угловой скоростью обращения вокруг Земли.
В таком положении приливное трение Луны минимально, и потому это состояние является стабильным. Дальнейшего замедления уже не происходит.
Из-за того, что орбита Луны не точно круговая, Луну раз в месяц немного заносит и она чуть-чуть показывает нам свой правый бок, а через полмесяца — левый. Эти колебания называются либрациями. Из-за них с Земли реально наблюдается не половина Луны, а в совокупности почти 60% её поверхности. Приливное трение всегда успокаивает эти либрации и по этому происходит также и стабилизация орбиты самой Луны, но это очень медленный процесс.
Расстояние (радиус орбиты) на котором начинается приливный захват можно рассчитывать. Для этого нужно знать массы двух тел, их собственные диаметры, а также плотности. Например. часто мы можем слышать о многих открытых в последнее время экзопланетах, что они тоже находятся в приливном захвате у своих звёзд. То есть всегда повёрнуты к ним только одной своей стороной.
Если вращающееся по тесной орбите тело продолжит сближение со своим компаньоном, то на некотором критическом расстоянии приливные силы (то есть разница между притяжением ближней и дальней стороны) могут превзойти гравитационные силы удерживающие это тело в целом состоянии. И тогда произойдёт разрушение спутника и образование системы колец, как у Сатурна. Паре Земля-Луна это не грозит, так как Луна не приближается, а удаляется.
- Две половинки Луны притягиваются к Земле не одинаково. Ближняя — сильнее.
- Эта разница достаточно велика, чтобы затормозить вращение Луны, немного деформировать её и окончательно запереть в таком относительном положении.
- Это явление называется приливным захватом. Не только Луна находится в приливном захвате. В таком же положении кроме Луны находятся многие другие спутники в нашей Солнечной системе, а также и целые планеты в системах многих других звёзд.
Источник
12 тысяч лет назад к нам прилетела Луна. Как это было
16 млн лет назад произошла планетарная катастрофа. Об ней говорится в предыдущих статьях, ссылки в конце
Также все последующие события находят объяснение в этих статьях, кто не читал — добро пожаловать на канал, у кого есть вопрос — пишите комментарий
Дальше только факты
В Солнечной системе сохранен баланс массы космических тел. Ничто не пропало бесследно, не прибыло и не убыло ничего лишнего
Из ядра Фаэтона сформировалась новая планета, диаметром около трех с половиной тысяч километров. Планета двигается по орбите вокруг Солнца, пересекающейся с орбитой Земли
После остывания и покрытия корой ядро Фаэтона представляет безжизненный твердый шар. Атмосферы на ней нет, воды тоже
Ось вращения Земли вновь немного изменилась с появлением нового космического тела. Соответственно изменяется положение полюсов
16 тысяч лет назад на Земле тают ледники, заканчивается Валдайская ледниковая эпоха. От нахлынувших цунами гибнет значительная часть сохранившейся в ледниковый период биосферы суши. Некоторым живым существам все же удается укрыться от стихии в горах и теплых местах
Но это не все. В это время на Землю обрушивается сильнейший катаклизм, связанный с близким пролетом кометы. Комету Тифона наблюдали, как светящийся пропеллер, оставляющий за собой кровавый след
Земля вновь становится безжизненной пустыней, покрытой пылью, пеплом и темнотой. Положение улучшило внезапное появление Луны на ночном небосводе, которой до этого не было
12 тысяч лет назад, в результате пересечения орбит ядра Фаэтона и Земли планеты оказались близко друг от друга. Бывшее ядро захватывается полем Земли и становится ее спутником Луной
Захваченная гравитационным полем Луна корректирует орбиту вокруг Земли на приближенную к круговой. Собственное вращение Луны и вращение вокруг планеты синхронизируются так, чтобы спутник был повернут одной стороной к Земле. Кто и как влиял на этот процесс — неизвестно.
Теперь, в результате вращения Луны, усиливаются ценные для существования жизни на Земле приливы и отливы, солнечный день сменяет лунная ночь. Точная небесная механика работает. На Земле создаются идеальные условия для жизни
Новый спутник вызвал небольшое изменение оси вращения Земли и ориентации континентов к Солнцу. Все это сопровождалось вулканической деятельностью, сильными ветрами и сменой климата
Ось вращения нашей планеты установилась в современное положение, мощные приливы и отливы двигают жизненные процессы, Солнце прогревает ледники, появляются чистые облака, тропические ливни омывают континенты. Это было спасением для земной жизни
Источник
Луны раньше не было. Она появилась на небосводе 12 тысяч лет назад
5 фактов и вопросов про Луну
Поверхность Луны по составу аналогична земной мантии. Она состоит из тугоплавких элементов. Такой твердый шарик, покрытый слоем космической пыли
Современники нашли у Луны слабую магнитосферу. Это говорит, что она была когда-то планетой или ее центральной частью. Пробы грунта с Луны говорят, что она ровесница Земли. Последние данные спектрального анализа грунта исследованы китайским аппаратом «Юйту-2» в 2019 году.
То есть Луна планета и ее раньше не было рядом с Землей. Откуда она прилетела?
Луна кружит вокруг Земли по почти круглой орбите с периодом 27 суток и всегда повернута к ней одной стороной
Кто ее запустил в таком положении?
3 Самостоятельная планета
В отличии от спутников других планет орбита Луны лежит относительно Земли в плоскости эклиптики. Значит когда-то она вращалась как самостоятельная планета вокруг Солнца, подобно другим
Луна, как видим, перешла потом к Земле, захваченная в той же плоскости
Какие силы это организовали?
4 Расстояние до Земли
Радиус орбиты Луны установлен так, что при взгляде с поверхности Земли она соразмерна Солнцу и при затмениях перекрывает его полностью
Откуда такое расстояние и для чего?
5 История появления
Во многих древних текстах говорится, что Луны на небосводе ранее не было, что ее притащили Боги, и что после ее появления прошел Великий Потоп
В Египетской мифологии, говорится, что вместе с Луной появился новый бог Тот, который прибавил пять дней в году и создал приливы с отливами
Так и получилось — с прилетом Луны земной год увеличился с триста шестьдесят на триста шестьдесят пять дней. Это произошло 12 тысяч лет назад
В Америке на стенах храма у древнего города Тиуанако начертаны символы, говорящие о появлении Луны также 12 тысяч лет назад
Китайские и еврейские сказания говорят о появлении Луны 12 тысяч лет назад
Источник