Månens kredsløb. Månens indflydelse på jorden

Månen er en satellit på vores planet, fra tidernes ugen tiltrukket af videnskabernes øjne og bare nysgerrige mennesker. I den antikke verden dedikerede astrologer og astronomer imponerende afhandlinger til den. Og digterne lagde sig ikke bag dem. I dag er der i denne forstand blevet ændret: Månens bane, funktionerne i dens overflade og undergrunden studeres omhyggeligt af astronomer. Sammensættere af horoskoper tager også ikke øjnene af hende. Satellitets indflydelse på jorden studeres af begge. Astronomer undersøger, hvordan interaktionen mellem to kosmiske organer afspejles i bevægelsens og andre processer. Under månens undersøgelse er viden på dette område steget betydeligt.

oprindelse

Ifølge forskere blev jorden og månen dannet på omtrent samme tid. Både kroppens alder er 4,5 milliarder år. Der er flere teorier af satellitoprindelse. Hver af dem forklarer månens individuelle træk, men efterlader et par uopklarede spørgsmål. Den nærmeste sandhed i dag er teorien om kæmpekollision.

Ifølge hypotesen kolliderede planeten, der ligner Mars, til den unge jord. Blæset faldt på tangenten og forårsagede udkastet til rummet af det meste af spørgsmålet om denne kosmiske krop, samt en vis mængde jordisk "materiale". Fra dette stof blev der dannet et nyt objekt. Månens kredsløbsradius var oprindeligt tres tusind kilometer.

Hypotesen om en kæmpekollision forklarer godt mange funktioner i strukturen og den kemiske sammensætning af satellitten, de fleste af karakteristikaene for Månen-Jordsystemet. Men hvis vi tager teorien til grund, forbliver nogle fakta uklare. Så jernmangel i satellitten kan kun forklares ved, at der på tidspunktet for kollisionen på begge legemer var en differentiering af de indvendige lag. Til dato er der intet bevis for, at dette er sket. På trods af sådanne modargumenter betragtes hypotesen om en kæmpe kollision dog som den største i hele verden.

parametre

Månen, som de fleste andre satellitter, har ingen atmosfære. Kun spor af ilt, helium, neon og argon blev detekteret. Overfladetemperaturen i de belyste og mørkede områder er derfor meget anderledes. På den solrige side kan den stige til +120 ºÑ, og på den mørke side kan den falde til -160 ºі.

Den gennemsnitlige afstand mellem jorden og månen er 384 km. I form er satellitten praktisk talt en ideel bold. Forskellen mellem ækvatoriale og polære radier er lille. De er henholdsvis 1738,14 og 1735,97 km.

Månens fuldstændige revolution omkring Jorden tager lidt mere end 27 dage. Satellitets bevægelse over himlen for observatøren er karakteriseret ved en faseændring. Tiden fra en fuldmåne til en anden er noget længere end denne periode og er cirka 29,5 dage. Forskellen opstår fordi jorden og satellitten også bevæger sig rundt om solen. Månen, for at være i sin oprindelige position, skal overvinde lidt mere end et skød.

Systemet "Earth-Moon"

Månen er en satellit, noget anderledes end andre lignende objekter. Dens hovedtræk i denne forstand er masse. Det anslås til 7,35 * 10 ²² kg, hvilket er ca. 1/81 af jordens analoge parameter. Og hvis massen selv ikke er noget ud over det kosmiske udsnit, er dets sammenhæng med planetens egenskaber atypisk. Som regel er masseforholdet i satellitplanetsystemerne noget mindre. Et lignende forhold kan prale af kun Pluto og Charon. Disse to kosmiske kroppe blev karakteriseret for en tid siden som et system af to planeter. Det ser ud til, at denne betegnelse også gælder for jord og månen.

Månens bevægelse i kredsløb

Satellitten skaber en revolution rundt om i forhold til stjernerne i den sekundære måned, der varer 27 dage 7 timer og 42,2 minutter. Månens kredsløb i form er en ellipse. I forskellige perioder ligger satellitten tættere på planeten, så længere væk fra den. Afstanden mellem jorden og månen varierer fra 363 104 til 405 696 kilometer.

Med satellittens bevægelse er der et andet bevis til fordel for antagelsen om, at jorden med satellitten skal betragtes som et system bestående af to planeter. Månens kredsløb er ikke placeret i nærheden af jordens ækvatoriale plan (som det er typisk for de fleste satellitter), men praktisk taget i planetens drejningsplan omkring solen. Vinklen mellem ecliptik og satellitbanen er lidt over 5 °.

Månens bevægelse rundt om Jorden er underlagt indflydelse fra mange faktorer. I forbindelse hermed er bestemmelsen af satellitets nøjagtige bane ikke den enkleste opgave.

Lidt historie

Teorien, der forklarer, hvordan månen bevæger sig, blev lagt tilbage i 1747. Forfatteren af de første beregninger, som bragte forskere tættere på en forståelse af satellitets orbitale egenskaber, var den franske matematiker Claireau. Derefter blev Månens cirkulation omkring Jorden i det fjerne århundredes århundrede ofte fremført som et argument mod Newtons teori. Beregninger foretaget ved anvendelse af loven om universel gravitation var stærkt i modsætning til den tilsyneladende bevægelse af satellitten. Claireau løste dette problem.

Undersøgelsen af spørgsmålet involverede sådanne berømte forskere som Dahlamber og Laplace, Euler, Hill, Puyso og andre. Den moderne teori om månens cirkulation begyndte faktisk med Browns arbejde (1923). Undersøgelser af den britiske matematiker og astronom bidrog til at fjerne uoverensstemmelsen mellem beregninger og observation.

Ubehagelig opgave

Månens bevægelse er i to hovedprocesser: Rotation omkring akse og cirkulation omkring vores planet. At udlede en teori, der forklarer satellits bevægelse, ville ikke være så svært, hvis dens kredsløb ikke var udsat for forskellige faktorer. Dette er tiltrækningen af Solen, og funktioner i jordens form og gravitationsfeltene på andre planeter. Sådanne påvirkninger forstyrrer kredsløb og forudsiger den nøjagtige position af månen i en bestemt periode bliver en vanskelig opgave. For at forstå hvad der er tilfældet, lad os dvæle på nogle parametre i satellitens kredsløb.

Stigende og faldende node, linje af apses

Som allerede nævnt er Månens bane tilbøjelig til ecliptik. Baneforløbet af to organer krydser på punkter kaldet de stigende og nedadgående knudepunkter. De er placeret på modsatte sider af kredsløbet i forhold til systemets centrum, det vil sige Jorden. Den imaginære linje, der forbinder disse to punkter, betegnes som en række noder.

Den nærmeste til vores planet er satellitten ved perigee punktet. Den maksimale afstand deles af to kosmiske kroppe, når månen er på dens apogee. Linjen, der forbinder disse to punkter, hedder linjen for apses.

Omkredsens omdrejninger

Som følge af indvirkningen på en satellits bevægelse på én gang et stort antal faktorer, er det faktisk summen af flere bevægelser. Overvej de mest bemærkelsesværdige af de opstødende forstyrrelser.

Den første af disse er regressionen af knudepunktet. En lige linje, der forbinder to skæringspunkter af planet for månens bane og ecliptik er ikke fastgjort på ét sted. Den bevæger sig meget langsomt i modsat retning (altså kaldet regression) til satellits bevægelse. Med andre ord bliver Månens omløbsplan i rummet. For en fuldstændig revolution tager det 18,6 år.

Apse linjen bevæger sig også. Forskydningen af den lige linje, der forbinder apocentret og pericenten, udtrykkes i drejningen af kredsløbets plan i samme retning som månen bevæger sig. Dette sker meget hurtigere end i tilfælde af en node linje. Den samlede omsætning tager 8,9 år.

Derudover oplever månens bane svingninger af en vis amplitude. Over tid ændres vinklen mellem sit plan og ekliptikken. Omfanget af værdier er fra 4 ° 59 'til 5 ° 17'. Ligesom for knudepunktet er perioden for sådanne udsving 18,6 år.

Endelig ændrer Månens bane form. Den strækker sig lidt og vender tilbage til den oprindelige konfiguration. Dette ændrer kredsløbets excentricitet (graden af afvigelse af dens form fra cirklen) fra 0,04 til 0,07. Ændringer og tilbage til den oprindelige position tager 8,9 år.

Ikke så simpelt

Faktisk er de fire faktorer, der skal tages i betragtning under beregningerne - det er ikke så meget. Men de udtømmer ikke alle forstyrrelser i satellitens kredsløb. Faktisk er hver parameter af Månens bevægelse konstant påvirket af et stort antal faktorer. Alt dette komplicerer opgaven med at forudsige den nøjagtige placering af satellitten. Og inddragelsen af alle disse parametre er ofte en vigtig opgave. For eksempel påvirker beregningen af bane af månens bevægelse og dens nøjagtighed succesen for missionen af rumfartøjet, der sendes til den.

Månens indflydelse på jorden

Satellitten på vores planet er forholdsvis lille, men dens virkning er tydeligt synlig. Måske ved alle, at det er månen, der danner tidevandet på jorden. Her skal du straks foretage en reservation: Solen giver også en lignende effekt, men på grund af en langt større afstand er det ikke muligt at mærke tidevandsvirkningen af lyset. Desuden er forandringen i vandstanden i havene og oceanerne også forbundet med egenskaberne ved selve Jordens rotation.

Solens tyngdekraftpåvirkningen på vores planet er ca. to hundrede gange større end månens analoge parameter. Tidevandsstyrkerne afhænger dog primært af feltets inhomogenitet. Afstanden adskiller Jorden og Solen glatter dem, så Månens påvirkning tæt på os er mere kraftfuld (dobbelt så meget som i tilfælde af en lysstyrke).

En tidevandsbølge dannes på den side af planeten, der i øjeblikket står over for natlyset. På den modsatte side er der også en tidevand. Hvis Jorden var stationær, ville bølgen bevæge sig fra vest til øst, liggende nøjagtigt under månen. Dens fulde omsætning ville være afsluttet i 27 dage, det vil sige for en sidereal måned. Perioden af Jordens rotation omkring aksen er dog lidt mindre end 24 timer. Som følge heraf løber bølgen langs overfladen af planeten fra øst til vest og en tur slutter om 24 timer og 48 minutter. Når bølgen løbende møder kontinenterne, skifter den fremad i retning af Jordens bevægelse og overstyrer satellitten på planeten i dens løb.

Fjernelse af månens kredsløb

En tidevandsbølge bevirker bevægelsen af en enorm masse vand. Dette har direkte indflydelse på satellitets bevægelse. En imponerende del af planetens masse er forskudt fra linjen, der forbinder masserne mellem to legemer og tiltrækker månen til sig selv. Som følge heraf oplever satellitten virkningen af kraftens øjeblik, hvilket fremskynder bevægelsen.

I dette tilfælde er kontinenterne, der løber ind i tidevandsbølgen (de bevæger sig hurtigere end bølgen, da jorden roterer med en højere hastighed end månen vender), påvirkes af den kraft, der forsinker dem. Dette fører til en gradvis afmatning i vores planetens rotation.

Som følge af tidevandsinteraktion mellem to organer, såvel som virkningen af lovene om bevarelse af energi og vinkelmoment, går satellitten til en højere bane. Dette reducerer månens hastighed. I kredsløb begynder det at bevæge sig langsomt. Noget lignende sker med jorden. Det sænker, hvilket resulterer i en gradvis stigning i varigheden af dagen.

Månen bevæger sig væk fra jorden med omkring 38 mm om året. Undersøgelser af paleontologer og geologer bekræfter astronomernes beregninger. Processen med gradvis deceleration af jorden og fjerning af månen begyndte omkring 4,5 milliarder år siden, det vil sige fra det øjeblik, hvor to organer blev dannet. Forskernes data vidner om den antagelse, at tidligere månens måned var kortere, og Jorden roterede med højere hastighed.

En tidevandsbølge forekommer ikke kun i verdens oceaner. Lignende processer finder sted i kappen og i jordskorpen. Men de er mindre mærkbare, da disse lag ikke er så bøjelige.

Fjernelsen af Månen og Jordens deceleration vil ikke ske for evigt. I sidste ende svarer planetens rotationstid til satellittenes revolutionstid. Månen "hænger" over et overfladeareal. Jorden og satellitten vil altid drejes af den samme side til hinanden. Det er hensigtsmæssigt at huske her, at en del af denne proces allerede er gennemført. Det var tidevandsinteraktionen, der førte til, at en og samme side af månen altid er synlig i himlen. I rummet er der et eksempel på et system, der er i en lignende ligevægt. Disse kaldes allerede Pluto og Charon.

Månen og Jorden er i konstant interaktion. Det er umuligt at sige, hvilken af kropperne der påvirker den anden mere. I dette tilfælde er begge udsat for solen. En væsentlig rolle er spillet af andre mere fjerntliggende kosmiske kroppe. Regnskaber for alle sådanne faktorer gør det ret vanskeligt at præcist konstruere og beskrive modellen for satellitbevægelse i kredsløb omkring vores planet. En stor mængde akkumuleret viden, såvel som konstant forbedret udstyr, tillader dog at forudsige satellits position mere eller mindre nøjagtigt til enhver tid og forutse fremtiden, at hvert enkelt objekt og Earth-Moon-systemet som helhed forventer.