Почему Луна смотрит на Землю только одной стороной?

30 июня 2016 / Школа

Почему Луна смотрит на Землю только одной стороной?


комментария 2
  1. malicamalicowna
    30 июня 2016 в 3:36 – Ответить
    Первый трактористом было вспахано 90 га земли . а вторым 80 га
    .Первый тракторист распахивал в день по 4 га .а второй по 6 га .Оцените . через сколько дней площадь земли распаханой первым трактористом

    Как работают вещи: статьиКосмосФизика в космосеПочему луна всегда повернута к нам одной стороной?

    Земля вертится, луна вертится вокруг своей оси да еще и вокруг Земли. Но при этом почему-то луна всегда повернута к Земле одной стороной. Что это за кокетство? Могли ли в силу случайных каких-то обстоятельств совпасть периоды обращения Луны вокруг Земли и собственной оси? Маловероятно.

    Загадка эта будоражила многие пытливые умы. Высказывались версии, что Луна плоская, что она имеет грушевидную форму и потому притягивается к земле. Даже, что под поверхностью Луны, (а то и вся она) скрыт огромный инопланетный корабль, висящий над землей с наблюдательной целью.

    Однако, ларчик открывается несколько проще. Причинами такого расположения небесных тел является гравитационное воздействие Земли на Луну, вызывающее приливные силы. Все знакомы с приливами, регулярно возникающими в океанах, и поднимающих воду на высоту в несколько метров под действием притяжения Луны. Разные части Земли по разному подвергаются притяжению Луны: сторона, повернутая к Луне, — в большей степени, обратная сторона — в меньшей, так как дальше находится от нашего спутника. В результате, разные части Земли стремятся прийти в движение в направлении Луны с разными скоростями. Поверхность, обращенная к Луне, вздувается, центр Земли смещается меньше, а противоположная поверхность вовсе отстает, и с этой стороны тоже образуется горб. Земная кора деформируется неохотно, на суше приливных сил мы не замечаем. А вот про изменение уровня моря, про приливы и отливы, слышали все. Вода под воздействию Луны, образует приливные горбы на противоположных сторонах планеты. Вращаясь, Земля «подставляет» Луне разные свои стороны, и приливной горб перемещается по поверхности. Такие деформации земной коры вызывают внутреннее трение, которое тормозит вращение нашей планеты. Если Луна, масса которой во много раз меньше массы Земли, способна вызывать столь большие возмущения, то каковы же должны были быть они на самой Луне, под воздействием Земли, когда она вращалась. Этот механизм и остановил вращение Луны, и теперь она повернута к нам всегда одной стороной.

    Тороможение Земли под действием Луны не единственный эффект от их «сожительства». Куда девается энергия, которая должна выделяться из-за замедления планеты? Частично в тепло, частично — на увеличение орбитальной скорости Луны, а следовательно — расстояния между Землей и Луной.

    Подсчитано, что миллиард лет назад земные сутки были короче на 4 часа чем сейчас, они составляли всего около 20 часов. В тот период Луна была расположена гораздо ближе, совершала один оборот вокруг нашей планеты за несколько суток, и приливы и отливы были гораздо сильнее выражены. А через 5 миллиардов лет вращение Земли затормозится столь сильно, что она сама повернется к Луне одной стороной, в земном году будет всего лишь 9 суток вместо нынешних 365, а удалившаяся Луна будет совершать в год 9 оборотов — в году будет 9 месяцев, а в каждом месяце — один день.

  2. dashulyalebedeva
    30 июня 2016 в 3:36 – Ответить
    Время одного оборота Луны вокруг Земли (Луна движется по
    эллиптической орбите, с периодом в 27,32 суток) в точности равно времени
    одного оборота ее вокруг оси. Поэтому Луна постоянно повернута к Земле
    одной и той же стороной. Это явление не уникальное — так движутся почти
    все крупные луны Солнечной системы.
     
    Предполагают, что в ранние периоды своей истории Луна вращалась
    вокруг оси несколько быстрее и, следовательно, поворачивалась к Земле
    разными частями своей поверхности. Но из-за близости массивной Земли
    возникали значительные приливные волны. Они действовали на быстро
    вращающуюся Луну. Процесс торможения Луны продолжался до тех пор, пока
    она не оказалась постоянно повернутой к Земле только одной стороной.
    Отсюда возникли понятия видимой и обратной стороны Луны. 
     
    С Земли видно больше половины Луны
    Но практически с земной поверхности можно наблюдать чуть больше
    половины Луны. Лунная орбита отклоняется приблизительно на 5 градусов по
    отношению к эклиптике, а ось Луны — на 1,5 градуса по отношению к ее
    орбите, поэтому можно видеть до 6,5 градусов над и под лунными полюсами.
    Такое явление называется либрацией широт. Луна колеблется и по долготе,
    потому что скорость, с которой она движется по орбите, меняется в
    зависимости от расстояния до Земли, в то время как наклон оси не
    меняется. Вот почему кажется, что, обращаясь вокруг Земли, Луна
    совершает отклонения то к востоку, то к западу, демонстрируя до 7
    градусов с каждой стороны. Итак, наблюдать с Земли в целом возможно 59%
    лунной поверхности.
     
    Будущее Луны
    Интересна будущая история Луны как спутника Земли. Она определяется
    так называемым приливным трением. Суть его состоит в том, что приливы в
    земных океанах, точнее приливные горбы, смещаются по поверхности океанов
    в сторону, противоположную вращению Земли. Происходит это потому, что
    горбы все время стремятся следовать за Луной, которая перемещается по
    небосводу с угловой скоростью меньшей, чем угловая скорость вращения
    Земли. Сдвигаясь, горбы передают часть своего движения океану, что
    приводит, в конечном счете, к трению о дно океана, переходу части
    кинетической энергии в тепловую и замедлению вращения Земли.
    Одновременно притяжение со стороны горбов, очень малое, но действующее в
    течение длительного времени, замедляет движение Луны и приводит к ее
    удалению. Заметим, что приливы имеют место не только в океанах, но и в
    твердой оболочке, что выражается в некоторой ее деформации. Земные
    приливы когда-то затормозили вращение Луны и теперь она повернута к
    Земле все время одной стороной. Джон Дарвин (сын знаменитого Чарлза
    Дарвина) расcчитал характер всех движений и пришел к выводу, что в
    далеком будущем Земля будет делать 1 оборот вокруг своей оси за 50
    нынешних суток. Луна при этом будет находиться на расстоянии, примерно в
    1,5 раза большем, чем сейчас. Конечное состояние интересно тем, что в
    итоге Земля будет повернута к Луне тоже одной стороной. В таком
    состоянии сейчас находится Плутон со спутником Хароном — они вдвоем
    вращаются как единое целое, будучи повернутыми каждый друг к другу
    всегда одной стороной. У Земли подобное состояние могло бы наступить
    лишь через десятки или сотни миллиардов лет. Точные расчеты здесь
    невозможны.
     
    Впрочем, мы забыли о солнечных приливах. Они тоже действуют, в том
    числе и в твердой оболочке Земли. Оказывается, с учетом их, Луна, не
    достигнув предельного удаления, снова начнет приближаться к Земле. Как
    тут опять не вспомнить Нострадамуса, хотя ясно, что сроки исчисляются
    совсем другими порядками величин. Когда Луна приблизится на расстояние
    2,9 земных радиуса, она будет разорвана силами земного притяжения на
    части. Это случится через 10^12 лет, если все остальные факторы
    останутся без изменений, что маловероятно.
    Триллион лет — громадный срок. За гораздо меньшее время, порядка
    10^10 лет, Солнце исчерпает все запасы водорода и других возможных
    источников энергии и превратится в белый карлик. Такая судьба ждет
    большинство звезд Галактики. Наименее массивные могут медленно угасать в
    течение еще на порядок больших времен. Тем не менее, будут появляться и
    новые молодые звезды, хотя и во все меньшем темпе, поскольку запасы
    межзвездного вещества расходуются быстрее, чем пополняются.
     

Добавить комментарий