Защо една и съща страна на Луната винаги е изправена пред Земята

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-16 10:17

Как работи това? Просто сложете триене. За малко по-малко просто обяснение ще трябва да поставим научните си капаци. Но се придържайте към него; това е очарователно. Обещавам.

За да започнете, помислете как Луната причинява големи вълни на Земята, поради Луната, която дърпа на Земята през нейното гравитационно поле. Земята има същия ефект върху Луната и е 81,28 пъти по-масивна, ефектът е много по-силен.

Тъй като масата на Луната се опитва да върви по една посока (в права линия), Земята едновременно я издърпва по друг начин (към Земята). Освен това, влиянието на гравитационното поле на Земята е по-силно от страната на Луната, която е най-близо до Земята, отколкото в далечната страна (и същото с влиянието на гравитационното поле на Луната върху различните части на повърхността на Земята).

Тази комбинация по същество се простира на Земята и Луната, създавайки приливни издутини и на двете небесни тела. Това се случва и от двете страни на всяка от тях, като изпъкналата страна е най-близката до нея от гравитацията и от страните, които са най-отдалечени от инерцията. В последния случай въпросът е по-слабо засегнат от гравитационната сила с доминираща инерция в този случай. За да го кажем по друг начин, въпросът се опитва да се движи в права линия от Земята и гравитационните сили тук не са толкова силно способни да преодолеят това, което създава издутината от тази страна.

Така че, преди Луната да бъде заключена със Земята, издутината отстрани на Луната до Земята леко се ориентира благодарение на триенето и факта, че Луната се върти по-бързо от орбиталния си период около Земята. Така че, тъй като тази леко водеща изпъкналост е изместена от линията на гравитационно притегляне между Луната и Земята, това създава въртящ момент, който извънредния период води до забавяне на въртенето на Луната, докато стане тъмно заключено със Земята; така, само една страна е обърната към Земята. (Забележка: издутината в далечната страна на Луната имаше противоположния ефект, но най-близо до Земята доминира взаимодействието.)

Ще забележите, че казах, че всъщност можем да видим около 59% от повърхността на Луната от Земята, а не 50%. Несъответствието идва от факта, че орбитата на Луната около Земята не е напълно кръгла, а елипса. Тъй като разстоянието на Луната от Земята се увеличава и намалява, ъгловата й скорост се променя, докато нейната скорост на въртене остава същата. Резултатът е, че ще видим допълнителни 9% от повърхността му, отколкото бихме имали, ако имаше перфектно кръгова орбита.

Другата страна на това, както вероятно сте предположили, е, че Луната има същия ефект върху Земята и постепенно забавя въртенето на Земята по същия начин, по който Луната се заключва със Земята. Освен това, тъй като Луната забавя въртенето на Земята, малка част от ротационния импулс на Земята се прехвърля на орбиталната скорост на Луната, като резултатът е, че средният радиус на орбитата на Луната се увеличава на около 3,8 см годишно с настоящите континентални позиции и изключване на големи геоложки събития. (Противно на това, което често четете, Луната не получава цялата енергия тук, по-голямата част от нея се превръща в топлина чрез триене, като само около 3% от енергията в взаимодействието е "откраднато" от Луната.)

По този начин разстоянието между Луната и Земята се променя постепенно и е повече или по-малко в крачка с промяната на ротационния период. Трябва да се отбележи обаче, че това не е постоянна промяна, тъй като тук играят важна роля като големи земетресения, ледникови промени, континентален дрейф и други подобни геоложки събития, поради което не се добавят скокове за секунди на редовни интервали, а само когато е необходимо. Но общият ефект е, че с течение на времето Луната се отдалечава все по-далече от Земята всяка година, докато въртенето на Земята се забавя.

На теория, в даден момент от десетки милиарди години (тъй като точният график е изключително труден за навиване поради толкова много непознати фактори), същата страна на Земята винаги ще бъде изправена пред Луната, като Земята се върти само веднъж лунен цикъл, който в този момент повечето оценки показват, че трябва да са около 47 настоящи земни дни.

"На теория" … но това вероятно никога няма да се случи. Защо? При около 1 до 2 милиарда години яркостта на слънчевата светлина ще се е увеличила достатъчно, за да изпари цялата вода на повърхността на Земята, да се отърве изцяло от океана, което е огромен фактор в това взаимодействие. Все пак все още ще има издуване на земната кора, за да продължи процесът в много по-малка степен.

В продължение на 5 до 6 милиарда години Слънцето ще бъде около върха на своята фаза "Червената гигант" и според най-новите модели, дори когато Слънцето ще изгуби съвсем малко маси по време на този процес, като по този начин орбитата на Земята ще се отдалечи, Слънцето едва би трябвало да консумира Земята и Луната много милиарди години, преди да има такава двойна приливна брава.

В края на следващия милиард години хората ще трябва да намерят друг дом или да разберат как да преместят нашата текуща на по-далечна орбита ръчно, като задържат Земята в обитаемата зона на нашата слънчева система.

Бонус Факт:

Технически няма истинска "тъмна страна" на Луната. Както бе отбелязано, Луната все още се върти и въпреки факта, че не я виждаме, противоположната страна от нашата перспектива все още получава слънчева светлина по време на "деня" на тази страна. Всъщност единственият път, когато "тъмната страна" на Луната е наистина напълно тъмна, е когато виждаме пълна Луна.