Вращение Земли вокруг собственного центра масс и отсутствие явного вращения вокруг барицентра Системы Земля — Луна, это процесс вращение твердой оболочки (кора и мантия) с разной угловой скоростью и эксцентриситетом (смещением), относительно твердого ядра Земли, под воздействием различных сил притяжения и инерционных сил, вызванных гравитационными полями Солнца, Земли и Луны. Грубое сравнение, вращение не сбалансированного тора (бублик) с эксцентриситетом вокруг гвоздя.
Известно, что Земля и ее спутник Луна объединены в Систему З.-Л., вращающуюся вокруг своего барицентра в гравитационном поле Солнца и других планет, при этом Земля и Луна испытывают воздействия различных инерционных сил.
Существующая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна.
1.1. по законам механики в уравновешенной вращающейся системе двух тел имеющих между собой связь, оба тела должны обращаться вокруг барицентра (центра масс) системы, который лежит на прямой линии связывающей центры масс этих тел.
Следовательно, центр масс Земли (как “противовес” Луны в Системе З. — Л.) теоретически должен описывать некую окружность с радиусом 4672 км (вращаться) вокруг барицентра Системы З. — Л..
1.2. в существующей схеме, рис. 1 показано, что Земля (центр масс Земли) так же, как и Луна, обращается с видимым перемещением вокруг барицентра Системы З. — Л. расположенного внутри планеты Земля на расстоянии около 4672 км от центра масс Системы З.-Л.
Рис. 1. Существующая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна, без масштаба.
1 -кора и мантия Земли. 2-внешнее, жидкое ядро Земли. 3-внутреннее, твердое ядро Земли. 4-центр масс (барицентр) Системы Земля-Луна. 5-экватор. 6-ось вращения Земли. 7-Луна. 8-орбита Луны вокруг барицентра Системы З. — Л. 9— барицентр Системы З. — Л.
10 -орбита центра масс Земли вокруг барицентра Системы З.-Л.
Рис. 1. Сечение 1-1.
1.3 . нет убедительных общеизвестных доказательств о существовании дополнительного, в течение солнечных суток, вращения центра масс Земли по локальной орбите с радиусом 4672 км, вокруг барицентра Системы Земля — Луна. Наблюдение неподвижной Северной звезды на ночном небосводе так же не поддерживает существующую теорию о вращении ядра и самой планеты Земля, вокруг барицентра Системы Земля — Луна.
Внешние и внутренние гравитационные взаимодействия и воздействия между Солнцем и планетами вращающейся Системы Земля — Луна.
2.1. Схема взаимодействий строится на предположении что гравитационные поля Земли и Луны (планет) генерируются только ядрами планет, а твердые слои наружного и внутреннего строения (кора и мантия) не генерируют силу притяжения и являются инертной массой планеты, рис. 2, рис. 3 и рис 4. Данное предположение сделано на основании теории о происхождении гравитации, [4].
Рис. 2. Схема гравитационного активного взаимного притяжения ядер Земли и Луны.
1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
Рис. 3. Схема активного притяжения инертной массы мантии Луны гравитационным полем ядра Земли.
1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
Рис. 4. Схема активного притяжения инертной массы мантии Земли гравитационным полем ядра Луны.
.1 — ядро Земли; 2 — ядро Луны; 3 — точечная масса мантии Земли; 4 — точечная масса мантии Луны; 5 — сила притяжения ядра Земли; 6 — сила притяжения ядра Луны.
2.2. по данным инструментальных наблюдений, выводам научных теорий и с учетом изменения магнитных и гравитационных полей, движения тектонических плит, вулканической и сейсмической активности земной поверхности, предполагается, что в недрах Земли происходят динамические процессы (циркуляция, перемешивание) в жидкой оболочке ядра, вращение твердого ядра планеты Земля, [1].
2.3. На схеме, рис. 5 видно, что силы притяжения ядра Земли притягивают мантию Луны и при взаимодействии с силами притяжения ядра Луны суммируются и вместе противодействуют центробежным силам в Системе З. — Л. На мантию Земли, действует всего одна удерживающая сила притяжение ядра Луны, противодействующая центробежным силам. Под воздействием не уравновешенных центробежных сил происходит смещение мантии относительно ядра Земли и дополнительное местное сжатие участка жидкого слоя ядра между мантией и твердым ядром Земли, рис. 7.
Рис. 5. Схема гравитационных взаимодействий и воздействий между Солнцем и планетами во вращающейся Системе Земля — Луна. Луна расположена между IV и I четвертью. Обозначения 1-23, смотри таблицу №1.,24 — направление движения Земли, 25 — направление движения Луны.
2.4. При рассмотрении суточного цикла вращения Луны вокруг Земли наблюдается постоянное изменение направления действия, количества и величины удерживающих сил притяжения и центробежных сил, приложенных к послойным элементам внутреннего строения Земли и Луны. Разностороннее приложение таких сил может вызывать вращение и (или) перемещение, как общее внешнее, так и внутреннее послойное.
2.5. на протяжении большей части солнечных суток ядро Земли является одной из вершин треугольника, стороны которого состоят из сил гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и Солнцем, следовательно, имеет больше связей и жестче фиксируется в пространстве по сравнению с окружающей твердой оболочкой. В связи, с чем интенсивное и ощутимое вращение ядра Земли вокруг барицентра Системы Земля — Луна, маловероятно.
кора и мантия 2.2.
испытывает
испытывает
силу тяжести
притяжение к Солнцу
притяжение к Солнцу
центробежную силу
центробежную силу (Солнца)
центробежную силу (Солнца)
силу тяжести
10 Р3.2.2. притяжение к ядру Земли
центробежную силу
центробежную силу (ядра Земли, Солнца и Луны)
6 Р5.2.1. притяжение к ядру Луны
12 Р5.2.2. притяжение к ядру Луны
(центробежные силы Солнца и Луны. )
центробежную силу ядра Луны
продолжение таб. №1
кора и мантия 3.2.
испытывает
испытывает
притяжение к Солнцу
притяжение к Солнцу
центробежную силу (Солнца)
центробежную силу (Солнца)
16 Р3.3.1. притяжение к ядру Земли
20 Р3.3.2. притяжение к ядру Земли
центробежную силу ядра Земли
центробежную силу ядра Земли
силу тяжести
22 Р5.3.2. притяжение к ядру Луны
центробежную силу
центробежную силу (ядра Луны, Земли и Солнца)
2.6. вычисление фактического радиуса вращения центра масс планеты вокруг барицентра Системы Земля — Луна требует уточнения на основании активных и пассивных поэлементных гравитационных взаимодействий и воздействий между Землей, Луной и Солнцем.
Новая теоретическая схема вращения Системы Земля — Луна.
3.1. новая принципиальная схема вращения Земли в составе вращающейся Системы Земля — Луна основана на предположениях, изложенных в разделе 2 настоящей статьи.
3.2. по условию данной теории, Земля не вращается вокруг барицентра Системы Земля — Луна и для уравновешивания системы, инертная масса коры и мантии Земли под воздействием центробежных сил смещается, опирается на опору — ядро Земли, которое имеет более сильные гравитационные связи с мантией и ядром Луны.
3.3. в точке опирания мантии на ядро Земли передача усилия происходит через частично сжатый жидкий слой ядра, который работает как подшипник скольжения. Барицентр Системы Земля — Луна при передаче усилия на ядро Земли через жидкий слой определится в ядре Земли, рис. 6. Основываясь на данной схеме можно предположить, что вращения твердой оболочки и ядра Земли происходят с разными угловыми скоростями и по принципу работы роторного двигателя, есть научные предположения о ротации в центре Земли, [5].
3.4. движение (вращение) Луны постоянно уменьшает, с одной стороны относительно барицентра Земли и увеличивает с другой стороны, интенсивность воздействия лунного гравитационного поля на вещество внутреннего строения Земли. В результате происходит уменьшение и увеличение центробежных сил в противоположных полусферах Земли разделенных плоскостью оси вращения Системы Земля — Луна.
3.5. постоянный дисбаланс центробежных сил поддерживает и влияет на существующий момент импульса вращения Земли вокруг своего барицентра.
Не уравновешенная система двух полусфер, в момент своего появления (появление спутника Луна) создала и продолжает порождать нестабильный импульс момента силы, который повлиял на первоначальный момент импульса вращения Земли вокруг своего барицентра.
Рис. 6. Принципиальная схема вращения и передачи усилия между твердой оболочкой и ядром Земли
1 — твердое ядро Земли. 2— твердая оболочка. 3-жидкая расплавленная часть ядра. 4— Луна.
5 — сжатый участок жидкого слоя ядра.
Приблизительное сопоставление некоторых общеизвестных природных процессов происходящих на Земле и их объяснение работой внутри Земли описанной в новой теоретической схеме вращения Системы Земля — Луна.
4.1. крупные тектонические плиты расположены в средних широтах и выше к полюсам в обоих полушариях. Мелкие тектонические плиты расположенные ближе к экватору, [1], это части раздробленных крупных плит в результате воздействия опорной реакции на твердую оболочку планеты со стороны движущегося с качением ядра Земли.
Также приплюснутость и ее уменьшение, с полюсов геоида могла возникнуть от взаимодействия оболочки и ядра Земли, и уменьшения центробежных сил в связи с отдалением Луны.
4.2. усилие от реакции распределяется радиально и ограничено шаровым сектором, вершина которого все время направлена к центру Земли, а основание в виде шарового сегмента вращается в плоскости близкой к экватору, рис. 7.
В зоне периодического действия основания конуса происходит перемещение тектонических плит и как следствие сейсмическая активность, выдавливание магмы через вулканы.
1 -кора и мантия Земли. 2-сжатая зона жидкого слоя ядра Земли. 3-внутреннее, твердое ядро Земли. 4-зона периодического действия шарового сектора. 5-экватор. 6-ось вращения Земли. 7-Луна. 8-орбита Луны. 9-центр масс (барицентр) Системы Земля-Луна. 10-орбита центра масс Системы З.-Л. 11— шаровой сектор.
Рис. 7. Сечение 1-1
4.3. перемешивание жидкой расплавленной части ядра, генерация магнитного поля, нутация оси и изменение интенсивности гравитационного поля планеты [1], можно объяснить взаимным перемещением между твердой оболочкой и твердым ядром Земли по принципу роторного двигателя.
Вращения твердой оболочки и ядра Земли происходят с разными угловыми скоростями и приблизительно по принципу работы роторного двигателя.
Первичным было самостоятельное вращение Земли, без Луны .
1. В.В.Стогний, Г.А.Стогний. С 11 Физика Земли: Учебное пособие. Якутск: Изд. Якутского университета, 2000. 190 с. УДК 550.83 ББК 26.21. С 11 ISBN 5-7513-0244-3
2. Трофимова Т.И. Физика от А до Я. — М.: Дрофа, 2002. — 304 с.: ил. — (Справочник школьника)
УДК 373.167.1:54(03) ББК 22.3я2 Т76 ISBN 5-7107-3572-8
Источник
Почему Землю и Луну называют двойной планетой
Термин “двойная (бинарная) планета” описывает один из видов взаимоотношений между двумя космическими телами. О том, что Земля и Луна — двойная планета, Европейское астрономическое сообщество впервые заговорило в конце прошлого века. Кроме того, астрономами описаны такие космические явления, как двойные астероиды, двойные звезды.
Определение двойной планеты
Этим термином в среде астрономов принято обозначать бинарную систему из двух космических тел, каждое из которых обладает достаточной массой для оказания гравитационного эффекта. Гравитация астрономических тел должна превосходить гравитационный эффект звезды, являющийся центром их вращения.
Еще одно требование заключается в том, что обе части такой бинарной системы должны вращаться вокруг общего центра массы, находящегося над их поверхностями.
Это условная точка, являющаяся общим центром масс, называется также барицентром.
Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Однако, несмотря на это, Европейское астрономическое общество выдвинуло предложение рассматривать систему, состоящую из Земли и ее спутника, в качестве бинарной системы.
Такая инициатива обусловлена тем, что Луна резко отличается от остальных спутников в Солнечной системе:
Она — один из самых крупных и тяжелых в Солнечной системе спутников по отношению к своему центральному космическому телу. Размеры космических тел, сопровождающих другие планеты Солнечной системы, составляют 1/10 долю диаметра центральных небесных тел, а то и менее. В свою очередь, поперечник Луны составляет четверть поперечника космического объекта, вокруг которого вращается данный спутник.
Необычна для планетарного спутника и масса Луны. Она составляет 1/81 от масса центрального космического тела, тогда как спутники других планет Солнечной системы легче своих центров вращения в десятки тысяч раз.
Еще одна особенность, которая приводится в качестве аргумента в пользу двойной планеты Земля-Луна, — это близость данных космических объектов. С этой особенностью исследователи связывают следующий примечательный факт: путь Луны вокруг Солнца практически повторяет земной, отличаясь от него лишь незначительно.
Для наглядности приводится такой пример: для условного наблюдателя, помещенного на поверхность Солнца, траектория движения земного спутника представилась бы несколько волнистой линией, которая почти совпадала бы с земной орбитой.
Все эти аргументы кажутся сторонникам теории о бинарной планете «Земля-Луна» достаточно убедительными, несмотря на ряд различий двух небесных тел:
Широкий диапазон температур на лунной поверхности: за ночь она остывает до -173°C, тогда как в течение дня нагревается до 130С. В свою очередь, земные температурные колебания намного менее выражены.
Земное ядро обладает намного более выраженной гравитацией.
На земном спутнике, в отличие от Земли, нет воды. Лунные моря представляют собой долины, заполненные окаменевшей лавой; сверху их покрывает слой пород, выброшенных когда-то вулканами. Их кратеры видны и сейчас: они достигают 200 км в диаметре, окружены возвышающимися в виде вала крутыми склонами.
В подобных взаимоотношениях находится еще одна пара астрономических объектов в Солнечной системе: Солнце и Юпитер. Однако, поскольку Юпитер звездой не является, классифицировать эту пару как бинарную планету или двойную звезду нельзя.
Земля и Луна — двойные планеты
Общий центр масс, вокруг которого вращаются Земля и Луна, располагается под земной поверхностью. Местоположение этой точки нестабильно. Она медленно движется по направлению к земной поверхности.
Это связано с постепенным увеличением расстояния между Землей и ее естественным спутником. Выход общего центра массы в пространство над земной поверхностью ознаменует превращение бинарной системы “Земля-Луна” в двойную планету.
Превращение пары космических тел, состоящей из Земли и ее спутника, в двойную планету прогнозируется на ближайшие несколько миллиардов лет.
Тогда Луна под действием приливных сил отдалится от сопровождаемой планеты настолько, что центр масс, вокруг которого объекты вместе вращаются, сместится из-под земной поверхности в пространство между этими астрономическими телами. Отдаление земного спутника от центра вращения происходит со скоростью 3 см 7,4 мм в год.
Рассчитать точный период времени, который понадобится для превращения пары Земля-Луна в двойную планету, пока затруднительно.
Плутон-Харон
Пару астрономических объектов, состоящую из космического тела Плутон и его спутника под названием Харон, было предложено считать двойной планетой в 2006 г. Решение было принято Генеральной Ассамблеей международного астрономического Союза.
Из всех спутников Солнечной системы Харон более всех приблизился по размеру и массе к космическому объекту, который сопровождает, — он всего вдвое меньше его.
