Чи збіг обставин, що і сонце, і місяць виглядають однаково за розміром від землі?

Сонце величезне в порівнянні з місяцем. Незважаючи на величезну різницю в їх розмірах і відстані від землі, чи чисто збігом обставин вони обидва виглядають майже однаково від землі?

Збіг обставин не настільки, що вони виглядають із Землею дуже схожими розмірами, а те, що ми живі, щоб побачити їх у той момент, в який вони виглядають дуже схожими розмірами. Місяць повільно віддаляється від Землі, і в якийсь момент в майбутньому Місяць не зможе повністю затемнити сонце і навпаки, якби ви могли зайти далеко в передісторию, ви змогли б побачити Місяць зі значно більшим кутовий діаметр, ніж ви це бачите зараз.

Більшість досліджень, які я знайшов у цій темі, здаються недоступними через мій інститут, проте я знайшов одну книгу "Результати еволюції припливів" , в якій згадуються результати досліджень Голдріха з цього питання.

Цей якісний опис можливого зриву системи Земля-Місяць підтверджується результатами чисельної інтеграції Голдрейха, яка показала, що Місяць відступить до 75 радіусів Землі, коли буде досягнуто спін-орбітального синхронізму; тоді орбіта Місяця буде постійно знижуватися всередину через вплив Сонця.

Для довідки, Місяць зараз знаходиться на відстані приблизно 60,3 радіусів Землі. Таким чином, Місяць буде стабільно віддалятися до тих пір, поки синхронізм не буде досягнутий, і з цього моменту почне відступати до Землі через припливних впливів Сонця на Землю, що порушують синхронізацію. Здавалося б, в якийсь можливий момент у далекому майбутньому він ще раз повернеться до цього збігу.

Радник III, Чарльз К. "Результати еволюції припливів". Астрофізичний журнал 180 (1973): 307-316.

Власне кажучи, так, це лише збіг обставин.

Звичайно, видимі відносні розміри Сонця і Місяця збігаються. Яке ще раціональне пояснення існує?

Може бути, NASA спеціально побудувала Місяць. Лол

ой ...

"Для довідки, Місяць зараз знаходиться на відстані приблизно 37,5 радіусів Землі."

Цікаво, звідки взялася ця дивна фігура. Ця цифра радіусу "37,5" дуже неточна. Поточна геоцентрична місячна відстань в середньому становить близько 60,3 радіусів Землі, а не 37,5 радіусів.

384401 км = середня відстань до Місяця
6367.448 км = середній радіус землі

(384401 / 6367.448) = 60,3 радіусів Землі

Я б стверджував, що це не повний збіг, але він також не є штучним.

З можливих домовленостей, що забезпечують стабільні орбіти, які положення Місяця на лінії Сонце-Місяць-Земля пропонують майже рівні кутові міри?

Дозволяти:

Там, де - відстань від землі до сонця, - радіус сонця, - радіус місяця. - відстань від землі до місяця, чути, як вважається, по прямій лінії, що йде від землі до сонця. буде змінним, але емпірично в середньому має значення, вказане вище.$l_s$$r_s$$r_m$$l_m$$l_m$

За яких значень відповідає , дотична кутового радіуса Місяця, що потрапляє в межах 10% від , дотичної кутового радіуса Сонця? тобто:$l_m$$r_m/l_m$$r_s/l_s$

Отже, якщо , то може змінюватися на від його поточного значення і все одно підтримувати приблизно рівний кутовий радіус - зону Голділок.$(r_m/l_m\approx r_s/l_s)$$l_m$$20\%$

Існує кілька методів зворотної оболонки, щоб оцінити, як далеко Місяць може дістатися від землі, щоб залишитися на стабільній орбіті.

Як далеко може дістатися Місяць, не втікаючи з землі? Hill Sphere (ч / т UHOH!) Землі має радіус близько . Далі звідти і сонце збурює місяць від землі, встановлюючи максимальну відстань для нашого допустимого діапазону. Межа Рош - нижня межа.$(0.01)l_s$

Тоді як вірогідність кутових радіусів дорівнює приблизно, якщо дозволяє Місяцю бути будь-яке місце на прямій, що з'єднує землю і Місяць, приблизно , враховуючи, що Місяць може бути лише так далеко від Землі без розв’язки, що ймовірність піднімається принаймні за вище аргументами.$\frac{(0.2)l_m}{l_s}=0.051253\%$$\frac{(20.0)l_m}{l_s}=5.1253\%$

Більш ретельний підхід використовує більш жорсткі межі. Зона Голдилока для місяця і сонця має однаковий кутовий радіус. Ймовірність потрапляння в цю зону - це відношення Зони до інтервалу між мінімальними та максимальними відстанями від землі до Місяця, враховуючи стабільність орбіти, Місяця та можливе повернення ближче до землі. З відповіді вище, Місяць знаходиться на відстані 60,3 радіуса Землі від Землі і не зайде далі, ніж 75 радіусів Землі. Зона Голдилока охоплює приблизно від 38 радіусів Землі до приблизно 72 радіусів Землі. Таким чином, між теперішнім та максимальним спадом Місяця та припускаючи рівномірний час, проведений на кожній відстані, кутові радіуси будуть відповідати 10% приблизно 75% часу.$(0.2l_m)$

В цілому низька ймовірність того, що кутові радіуси так добре відповідають. Враховуючи відстань, на якій Земля лежить від сонця, і радіус Місяця, які є досить довільними, гравітація дозволяє вищезгаданій зоні Голділок значно перетинатися з реалістичними місячними траєкторіями.

По-іншому, якщо зона рівних кутових Голділок має достатнє перекриття з допустимими місячними орбітами, то кутова відповідність стає приблизно такою ж ймовірною, як наявність місяця в першу чергу, що саме по собі є збігом.