Горное небо — для вас!
Каверзные вопросы о Луне
Здесь я решил сделать подборку ответов на самые каверзные вопросы о Луне. Пишите новые вопросы и свои ответы в комментариях внизу странички!
1. Почему Луна не падает на Землю?
По той же причине по которой все планеты не падают на Солнце — центробежная сила, возникающая при движении Луны вокруг Земли, компенсирует силу гравитации между Землей и Луной. Но если Луну остановить относительно Земли — она упадет.
2. Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее чем Земля. Почему же Луна не улетает от Земли к Солнцу?
Это происходит потому, что Луна и Земля двигаются вместе по орбите вокруг Солнца и центробежная сила возникающая при движении Луны вокруг Солнца компенсирует силу гравитации Солнца. Если к примеру убрать Землю, Луна будет вращаться вокруг Солнца практически по той же орбите по которой она вращается вместе с Землей вокруг Солнца.
3. Луна удаляется от Земли ежегодно примерно на 4см. Возможно это связано с тем, что Солнце притягивает Луну сильнее чем Земля?
Не совсем так. Удаление Луны от Земли — следствие приливного ускорения. Смысл явления следующий. Земля вращается вокруг своей оси с периодом сутки, тогда как Луна вращается вокруг Земли с периодом 27,3 суток. В результате гравитационное поле Земли подталкивает Луну (отдельные детали быстро вращающейся Земли увлекают за собой медленно летящую Луну), то есть отдает свою энергию движению Луны вокруг Земли. Эта энергия ускоряет Луну, а значит поднимает ее орбиту.
4. И что, Луна потом совсем улетит от Земли?
Далеко не улетит 🙂 Отбирая энергию вращения Земли на подъем своей орбиты, Луна тормозит вращение Земли. Из-за этого Земля замедляет вращение вокруг своей оси и геостационарная орбита (то есть та орбита, на которой скорость полета спутника над планетой равна скорости вращения планеты) Земли поднимается. В конце концов Луна окажется на геостационарной орбите и наступит явление полной синхронизации при котором Луна и Земля будут смотреть друг-на-друга только одной стороной. Это устойчивое состояние и оно будет продолжаться миллиарды лет. И лишь в очень отдаленном будущем влияние нашего Солнца (или какого-то другого объекта) может затормозить взаимное вращение пары Луна-Земля и Луна упадет на Землю.
5. Американцы были на Луне или нет?
Были. Космический аппарат LRO сделал снимки мест посадки со следами астронавтов.
6. Почему же они снова не летят? Или наши? или китайцы?
Потому что это чрезвычайно дорого, да и опасно для космонавтов. Проще и безопаснее отправлять туда беспилотные космические аппараты. В 60-70е годы холодная война между сверхдержавами СССР и США вылилась в космическую гонку, денег и ресурсов на которую не жалели. После того как американские план по высадке на Луну был выполнен, СССР отказался от продолжения своей программы, а немного спустя ее свернули и США.
7. Почему Луна у горизонта красная? Что такое кровавая Луна?
У горизонта Луна краснеет тк там ее свет проходит через более плотные и толстые слои нашей атмосферы. А в них много микро-пылинок на которых происходит поглощение и рассеяние коротковолновой, голубой части спектра. Красная, как более длинноволновая, лучше проходит через эту среду, поскольку меньше взаимодействует с пылинками.
Кровавая Луна — неофициальный термин, описывающий покраснение Луны при лунном затмении. Дело в том, что в полном затмении Луна все-таки слегка подсвечивается солнечным светом, прошедшим через земную атмосферу и слегка преломившимся в ней вследствие рефракции. А поскольку сильнее преломляют свет более плотные слои атмосферы, то как вы уже знаете, они и будут придавать Луне красноватый оттенок убирая из света голубую составляющую и оставляя красную
Суперлуние — еще одно новомодное словечко, означающее совпадение полнолуния с перигеем. В этот момент Луна на несколько процентов увеличивает свой размер, что в сочетании с полнолунием особо радует глаз всех романтически настроенных людей 🙂
9. Зачем волки на Луну воют?
Они, как ночные хищники, используют ее в качестве ориентира. Соответственно, воем приветствуют появление столь важного для них светила 🙂
10. Говорят, Луна полая внутри?
Есть известное выражение «природа не терпит пустоты». Какие-либо полые планеты нам неизвестны. Плюс внутреннее строение Луны изучено сейсмографами, обширных пустот там не обнаружено. А даже если бы они и образовались, то ненадолго, поскольку гравитационное воздействие Земли вызывает в Луне периодические потрясения, которые эти самые полости постепенно обвалили бы. Причем чем крупнее полость тем быстрее она обвалится. Единственное что там нашли — остатки от лавовых трубок когда-то действоваших вулканов, своеобразные гроты-пещеры. Местами у них обвалился потолок, поэтому их хорошо видно на детальных снимках со спутников.
Если Вас заинтересовала эта тема и Вы хотите самостоятельно во всем разобраться, рекомендуем посетить Астроканикулы!
Источник
Почему Солнце не поглотит Луну?
В Солнечной системе 99.8% всей массы приходится на Солнце. Если все вращается вокруг звезды, тогда почему бы ей просто не своровать нашу Луну? Это вообще возможно? Способна ли Луна оказаться в жарких объятьях Солнца?
Ну, если честно, то это уже произошло. Если присмотреться к движению спутника по орбите, то видно, что Луна совершает обороты, копируя Землю. Также спутник вращается и вокруг нашей планеты. Кажется, что все дело в приближенности к Земле. Но не все так просто. Солнце расположено на большем расстоянии, но оно в 330000 раз массивнее нас. Если воспользоваться простыми формулами Ньютона, то видно, что звезда притягивает спутник в два раза сильнее нас. Тогда почему он все еще рядом?
Чтобы вырваться из гравитационного влияния, необходимо развить огромную скорость относительно этого тела. Это ускоряющая скорость объекта.
Для танца нужна пара. Лунное притяжение поднимает выпуклости в земных океанах, приводя к приливам. Земное притяжение вытягивает и сжимает спутник, чтобы нагреть его внутренний состав
Получается, что Солнце старается отобрать нашу Луну, но Земля слишком упрямая. Лунная скорость достигает 1 км/с, а скорость вылета при такой дистанции должна быть 1.2 км/с. Так что спутник просто не может разогнаться, чтобы сбежать.
И хотя Луна пока никуда не делась, но каждый год она немного отдаляется. Все дело в их приливном контакте.
Источник
Почему Луна не улетает от Земли к Солнцу
Иногда я думаю, что всеобщее образование не всем пошло на пользу. Особенно страшны «два высших», впрочем, и прихожане секты лучшего-в-мире-советского и поколение ЕГЭ (в плохом смысле) не лучше.
Это я к чему? Не раз приходилось, например, встречать такой тезис. Солнце притягивает Луну в два раза сильнее, чем Земля. Как же Луна до сих пор не улетела к Солнцу-то?
Особенно трогательно, что приводят значение массы Луны, хотя она вообще не нужна для сравнения. Не нужна потому, что в теории гравитации Ньютона (а в этом вопросе ее более чем хватает) ускорение тела зависит только от массы притягивающего и от расстояния между центрами. Земля и Луна находятся на почти одном и том же расстоянии от Солнца и притягиваются одинаково — испытывают почти одинаковые ускорения. Эти ускорения меняют скорости по направлению, загибая орбиты и делая их почти круговыми (эллиптическими с малым эксцентриситетом).
То есть поведение Луны почти такое же, как поведение Земли — либо вместе падать на Солнце, либо вместе же летать вокруг него по орбите.
Второе возможно за счет того, что оба тела имеют достаточную скорость под прямым углом к направлению на Солнце. Если бы Земля вдруг исчезла, Луна бы продолжила движение, оставаясь спутником Солнца.
То есть она и так уже обращается вокруг Солнца! То, что при этом она вертится вокруг Земли — не меняет сути дела. Вы можете бегать по самолету как вам вздумается — все равно вы летите вместе с ним.
Все сказанное, кстати, верно и без взаимного притяжения Луны и Земли! Если бы его не было, орбиты могли бы разойтись из-за тех самых «почти». А так Земля не пускает.
Если копнуть чуть глубже, можно сказать так. Уравнения движения — второго порядка, то есть для определения движения нужно знать не только начальные положения тел, но и их скорости. Поэтому если вам рисуют картинку положений без скоростей — вас хотят обмануть, без вариантов.
Некоторые продвинутые личности вспоминают проблему трех тел. Дескать, она не решена и наука не знает. Но это не так. Проблема в том, что в общем виде задача трех тел не решается аналитически, там динамический хаос и очень сложно посчитать. Но все считается. К тому же, если массы тел существенно различны, как в нашем случае, можно успешно применить теорию возмущений, что я и имел честь вам показать. Сначала рассмотрим два тела, потом добавим ко второму третье, учтем поправки — и все будет.
Источник
Солнце притягивает Луну в два раза сильнее чем Земля. Почему же Луна до сих пор не улетела?
Этот вопрос мне неоднократно задали как на моем телеграм канале , так и в комментариях к паре моих статей тут. Я уже кратко отвечал на него, но все же поразмыслив немного подумал, что он заслуживает отдельной статьи, так как дает хороший пример небесной механики в действии.
Первое что мы сделаем это проверим верно ли утверждение в заголовке статьи. Для этого воспользуемся знакомым нам по курсу физики за 8-й класс школы законом всемирного тяготения.
Подставим в эту формулу сначала массы Солнца и Луны и расстояние между ними, а затем массы Земли и Луни расстояние между ними. Легко убедиться, что сила с которой Солнце действует Луну действительно более чем в 2 раза больше, чем сила, с которой на нее действует Земля!
Почему тогда Луна не улетает от Земли? Неподготовленный человек воспринимает это как противоречие, недобросовестные блоггеры используют этот факт, для «доказательства» того, что закон всемирного тяготения не верен.
Луна должна была бы двигаться от Земли к Луне только в одном случае — если бы Солнце и Земля были незыблемо закреплены на небесной тверди и в системе Земля-Луна-Солнце не было бы никаких иных сил, ускорений и скоростей. Однако Земля точно так же как и Луна вращается вокруг Солнца и сила притяжения Солнца точно так же действует на Землю, как и на Луну.
Это хорошо можно представить в виде простой аналогии. Допустим вы находитесь внутри вагона поезда. Перед вами на столе стоит стакан. И вы, и стакан испытываете примерно одинаковое ускорение со стороны локомотива поезда. При этом тот факт, поезд тащит стакан вперед с огромной силой никоим образом не помешает вам взять этот стакан и сделать из него глоток, хотя ваша сила гораздо меньше. Вас то поезд тащит вперед точно так же! В этой аналогии (хоть и довольно грубой) локомотив поезда — это Солнце, вы — это Земля, а стакан — это Луна.
Достаточно несложно вычислить разницу между гравитационным ускорением, которое Солнце придает Земле и Луне и убедиться, что эта разница ничтожна, по сравнению с гравитационным ускорением, которое Луна испытывает со стороны Земли.
Вообще же Луна в гораздо большей степени вращается вокруг Солнца, чем вокруг Земли. Все что делает земное притяжение это удерживает Луну возле Земли. Если бы вдруг волшебным образом Земля исчезла Луна все равно не улетела бы к Солнцу, а продолжила вращаться вокруг него по той орбите, по которой вращалась Земля, хотя со временем ее орбита подверглась бы изменениям, но на это ушли бы миллионы лет.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Почему Луна не улетает к Солнцу, ведь оно притягивает её сильнее Земли?
Луна в самом деле крутится вокруг Солнца практически так же, как Земля. Земля летит по орбите 30км/сек, а Луна — летит со скоростью от 29 до 31 км/сек, то догогняя, то отставая от Земли.
Если бы в какой-то момент Земля исчезла бы, Луна продолжила бы летать практически по той же орбите.
предположим, что в нашей системе отсчёта солнце неподвижно
если бы не Земля, то Луна так же как и Земля «падала» на Солнце (двигалась бы действие одной только силы тяжести)
относительно Солнца Луна двигается «около» земной орбиты
если бы на Солнце жили бы «солнчане», то они бы наблюдали как в невесомости (совсем как для космонавтов на орбите) вращались бы друг относительно друга 2 связанных нитью гравитации космические станции луна1 и земля1 :), так что ничего странного в этом бы не видели
в общем Земля вместе с Луной вместе «падает» на солнце
Потому что она движется вокруг Солнца вместе с Землёй. Когда она ниже Земли сила притяжения Солнца несколько больше, но Земля которая находится выше на одной лини также притягивает Луну, поэтому равнодействующая сила на Луну получается направленной на Землю (ввиду близости которой её силы притяжения больше) , и Луна движется на нижней орбите медленней, чем если бы она двигалась в одиночку (причины этого ниже) , в это время сила гравитации Земли доминирует на Солнечной и Луна начинает подниматься по орбите (приближаться к Земле, но Земля движется быстрее, поэтому когда Луна выходит на Земную орбиту, Земля уже находится далеко от неё, в этот момент луна достигает как бы пика своей скорости удаления от Солнца и располагается перед Землёй на земной орбите, в это время силы действия гравитации Земли перпендикулярны Солнечным и их влияние тормозит Луну на земной орбите. Луна же набрав скорости подъёма вместо того чтобы идти по орбите Земли и упасть на неё, начинает подниматься на верхнюю позицию относительно орбиты Земли (при этом теряя свою скорость, из-за притяжения Земли которая находится позади Луны) , в это время когда Луна при своём движении переходит в точку противостояния (т. е. на одной линии с Солнцем и Землёй, находясь за Землёй) , силы Земли и Солнца начинают суммироваться (т. к. векторы их действия направлены в одну сторону) , что тормозит подъём Луны на верхнюю позицию и останавливает его. Когда Луна переходит в высшую точку верхней позиции (т. е. становится на одну линию с Землёй и Солнцем) относительно орбиты Земли, суммарная сила гравитации Земли и Солнца достигает максимального значения и начинает спускать Луну на нижнюю позицию. В это время Луна движется по орбите вокруг Солнца медленнее Земли и оказывается за Землёй, на её орбите, векторы сил притяжения Солнца и Земли при прохождения очередной точки пересечение орбит (Луна в этой точке пересекает орбиту Земли) , направлены перпендикулярно, а затем после прохождения этой точки, силы гравитации Земли начинают действовать в противоположную сторону, достигая своего пика в нижней позиции, когда Луна становится между Землёй и Солнцем на одной прямой, в это время Луна перестаёт двигаться в сторону Солнца и начинает двигаться в сторону Земли, отставая в скорости, из-за чего Луна пересекает вновь орбиту Земли, после чего всё повторяется вновь.
Поэтому Луна в принципе улететь от Земли не сможет.
Надеюсь понятно объяснил. (хотел бы картинку для наглядности бросить, но рисовать не умею в редакторах).
Источник