Чому від Землі видно лише одну сторону Місяця?


61

Чому ми бачимо лише колись ту саму сторону Місяця?

Якщо це стосується сили тяжіння, чи існують якісь змінні, що означають, що ми можемо одного разу побачити більше, ніж у нас раніше?


3
Те саме запитання на Phys.SE: physics.stackexchange.com/q/4116/2451
Qmechanic

Наскільки я розумію (мені сказали в класі з астрономії), блокування припливів може відбуватися лише тоді, коли тіло тверде, тобто Місяць зараз не має рідкого ядра.
Thorbjørn Ravn Andersen

Відповіді:


66

Причиною цього є те, що ми називаємо блокуванням припливів :

Блокування припливів (або захоплене обертання) відбувається, коли гравітаційний градієнт робить одну сторону астрономічного тіла завжди обличчям до іншої, ефект, відомий як синхронне обертання. Наприклад, одна і та ж сторона Земного Місяця завжди стикається із Землею. Тілесно замкнене тіло займає стільки ж часу, щоб обертатися навколо власної осі, як і обертатися навколо свого партнера. Це змушує одну півкулю постійно стикатися з тілом партнера. Зазвичай у будь-який момент часу лише супутник пристосовано замикається навколо більшого тіла, але якщо різниця в масі між двома тілами та їх фізичне розмежування невелика, кожне може бути приховано заблоковано до іншого, як це має місце між Плутоном та Харон. Цей ефект використовується для стабілізації деяких штучних супутників.

         Припливне блокування Місяця із Землею

    Рис. 1 : Блокування припливів призводить до того, що Місяць обертається навколо своєї осі приблизно за той самий час, який потрібен для обертання Землі. (Джерело: Вікіпедія )

Рис. 1, продовж. : За винятком ефектів вібрації , це призводить до того, що Місяць зберігає те саме обличчя, повернене до Землі, як на малюнку зліва. (Місяць показаний у полярному вигляді, і не звертається до масштабу.) Якби Місяць взагалі не обертався, він по черзі показував би його близькі та далекі сторони до Землі, рухаючись навколо нашої планети по орбіті, як показано на фігура праворуч.

                         Припливне блокування Місяця із Землею

                         Рис. 2 : Місячні бібліотеки за широтою та довготою протягом одного місяця (Джерело: Вікіпедія )

Вібрація проявляється як повільне хитання Місяця вперед і назад, коли спостерігається з Землі, що дозволяє спостерігачеві бачити трохи різні половини поверхні в різний час.

Існує три типи місячних:

  • Підвищення довготи є результатом ексцентриситету Місячної орбіти навколо Землі; Обертання Місяця іноді веде і іноді відстає від свого орбітального положення.

  • Коливання у широті є наслідком невеликого нахилу між віссю обертання Місяця та нормаллю до площини його орбіти навколо Землі. Його походження є аналогічним тому, як виникають пори року від революції Землі щодо Сонця.

  • Добові лібрації невеликі щоденні коливання зза обертання Землі, яка несе спостерігач спочатку в одну бокуа потім в інший бік від прямої лініїщо з'єднує Землі і Місяця центрів,дозволяє спостерігачеві дивитися перший навколо одного боку Місяця а потім навколо іншого - тому що спостерігач знаходиться на поверхні Землі, а не в її центрі.

Усі цитати та зображення з Вікіпедії про блокування припливів та Вікіпедії з вібрацією .


Чи можете ви написати трохи більше, ніж просто цитувати Вікіпедію?
HDE 226868

28

В першу чергу з - за того , як Місяць обертається - він обертається на тільки з правильною швидкістю , щоб тримати нас бачити одну сторону. Ось ручна схема, щоб показати, що я маю на увазі:

введіть тут опис зображення


2
Не кажучи «він обертається на тільки з правильною швидкістю» , як кажуть : «Я не падати до центру Землі або відлітають в космос , тому що поверхня Землі штовхає мене з тільки правою силою , щоб збалансувати свою вагу»?
Девід Гарнер

21

Період обертання Місяця становить ~ 27,322 дні , період обертання також ~ 27,322 . Це означає, що на кожен градус він обертається навколо Землі, він обертає градус навколо себе, тому одна і та ж сторона завжди стикається з нами.

Це пов'язано з припливними силами, що з'єднують різні коливання в системі (оберт Місяця, орбіта Місяця, революція Землі). Коли генератори пов'язані, вони мають тенденцію до осідання до стану, який знаходиться у фазі або на 180 градусів поза фазою *. Обидва випадки тут спричиняють блокування припливів.

  • Це експеримент, який ви можете спробувати підвісити маятник з кожного кінця лінійки та надати їм невелику різницю фаз. З часом фази будуть збігатися.

20

Як доповнення до інших відповідей, дозвольте мені вирішити питання, чому планети мають тенденцію до блокування припливів. Коротше кажучи, крутний момент, застосований диференціальною гравітаційною силою між обома сторонами поверхні планети, викликає тертя, що, в свою чергу, розсіює надлишковий спін (прото) Місяця, коли він не зафіксований у порядок. При блокуванні розсіювання мінімізується.
Ще один артефакт полягає в тому, що Місяць також віддаляється від землі (оскільки втрачає кутовий імпульс). Див., Наприклад, http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=124


16

Інші відповіді тут фантастичні для пояснення в технічному сенсі.

Для повсякденного прикладу уявіть, як взяти щось асиметричне - на зразок мармуру з якоюсь глиною, приклеєною до нього, - і обернути її. Асиметрія зрештою змушує об'єкт певним чином крутитися. Місяць такий, за винятком складнішого, оскільки його взаємодія із Землею є частиною рівняння.


Чи можете ви пояснити ЧОМУ блокування припливів більш докладно? Ваша єдина відповідь, яка пропонує пояснення в цьому напрямку. Я думаю, що тут важливіша інформація замість того, щоб просто сказати "Гей, дивись, обидва періоди її обертання та революції однакові".
Arjun J Rao

6

RE: Завжди бачити ту саму сторону Місяця. Це також можна віднести до різниці у щільності Місяця. Нещодавно було встановлено, що навколо Місяця існують гравітаційні коливання, які б підтримували можливість того, що на одній стороні Місяця є більша щільність матеріалу. Тоді зона Місяця з більшою щільністю завжди буде стикатися із землею. Це було б аналогічно набиванню великої ваги в один бік кулі на тверду поверхню. Важка сторона кулі завжди буде звернена вниз до підлоги та гравітаційної сили. Це той самий результат, коли важка частина Місяця спрямована на гравітаційну силу, що виходить із Землі. Занадто багато збігів, що Місяць обертається ідеально, щоб завжди тримати ту саму сторону, звернену до землі. Тим більше, що Місяць віддаляється від землі і змінює відстань і час постійно обертатися навколо Землі. Я придумав цю теорію близько 10 років тому, і я не бачив жодної іншої теорії, яка б переконала мене, що це не реальна можливість. Ця теорія також пояснила б, чому Меркурій завжди стикається з однією стороною до сонця. На Меркурії немає припливів, які впливатимуть на те, як вона орієнтована, і, здається, обидва тіла впливають на однакові сили, тримаючи однакові сторони, спрямовані в один і той же напрямок. Ця теорія також пояснила б, чому Меркурій завжди стикається з однією стороною до сонця. На Меркурії немає припливів, які впливатимуть на те, як вона орієнтована, і, здається, обидва тіла впливають на однакові сили, тримаючи однакові сторони, спрямовані в один і той же напрямок. Ця теорія також пояснила б, чому Меркурій завжди стикається з однією стороною до сонця. На Меркурії немає припливів, які впливатимуть на те, як вона орієнтована, і, здається, обидва тіла впливають на однакові сили, тримаючи однакові сторони, спрямовані в один і той же напрямок.


2
Чи можете ви дати достовірне посилання на цю "теорію", щоб уникнути протидії? (включаючи думку про те, що маса Місяця має значно нерівномірний розподіл відносно площини під прямим кутом до вектора Земля-Місяць.) Також поясніть, чому на Меркурії немає припливів (о, а Меркурій не тримає однакового обличчя до Сонця).
Роб Джефріс

2
Те, що коли-небудь стаття, яку я читав років тому про Меркурій, була невірною. Мабуть, свого часу вважалося, що Меркурій може мати одну сторону, завжди звернену до Сонця. Було доведено, що це не точно. Хоча це забирає вторинний аргумент. Це не змінює мою початкову теорію. Два супутники гравітаційного зондування, які були надіслані навколо Місяця, виявили нерівності в тяжінні від Місяця. (Див.: En.wikipedia.org/wiki/Gravitation_of_the_Moon )
Дан Мітчелл
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.