Ich habe im Fernsehen gehört, dass sich der Mond von der Erde in Richtung Sonne bewegt. Warum passiert das? Und wann wurde das genau entdeckt?
Die Umlaufbahn des Mondes (seine kreisförmige Bahn um die Erde) wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,8 Zentimetern pro Jahr tatsächlich größer. (Die Umlaufbahn des Mondes hat einen radius von 384,000 km.,) Ich würde nicht sagen, dass der Mond ist näher an der Sonne, speziell, obwohl-es ist immer weiter von der Erde, so dass, wenn es in seiner Umlaufbahn der Sonne am nächsten, es ist näher, aber wenn es in dem Teil seiner Bahn am weitesten von der Sonne, es ist weiter Weg.
Der Grund für den Anstieg ist, dass der Mond Gezeiten auf der Erde erhöht. Da die Seite der Erde, die dem Mond zugewandt ist, näher ist, spürt sie eine stärkere Anziehungskraft als der Mittelpunkt der Erde. In ähnlicher Weise fühlt sich der vom Mond abgewandte Teil der Erde weniger Schwerkraft an als der Mittelpunkt der Erde., Dieser Effekt dehnt die Erde ein wenig aus und macht sie etwas länglich. Wir nennen die Teile, die herausragen „Gezeitenbeulen.“Der tatsächliche feste Körper der Erde ist ein paar Zentimeter verzerrt,aber der auffälligste Effekt sind die Gezeiten auf dem Ozean.
Nun übt jede Masse eine Gravitationskraft aus, und die Gezeitenbeulen auf der Erde üben eine Gravitationskraft auf den Mond aus. Da sich die Erde schneller dreht (einmal alle 24 Stunden) als der Mond (einmal alle 27,3 Tage), versucht die Ausbuchtung, den Mond zu „beschleunigen“ und ihn in seiner Umlaufbahn nach vorne zu ziehen., Der Mond zieht sich auch auf die Gezeitenwölbung der Erde zurück und verlangsamt die Erdrotation. Gezeitenreibung, verursacht durch die Bewegung der Gezeitenbeule um die Erde, nimmt Energie aus der Erde und bringt sie in die Mondbahn, wodurch die Mondbahn größer wird (aber pardoxerweise bewegt sich der Mond tatsächlich langsamer!).
Die Erdrotation verlangsamt sich dadurch. In hundert Jahren wird der Tag 2 Millisekunden länger sein als jetzt.
Derselbe Prozess fand vor Milliarden von Jahren statt-aber der Mond wurde durch die Gezeiten verlangsamt, die von der Erde darauf erhoben wurden., Deshalb hält der Mond immer das gleiche Gesicht auf die Erde gerichtet. Da die Erde so viel größer ist als der Mond, fand dieser Prozess, der als Gezeitenverriegelung bezeichnet wird, in einigen zehn Millionen Jahren sehr schnell statt.
Viele Physiker betrachteten die Auswirkungen von Gezeiten auf das Erde-Mond-System. George Howard Darwin (Charles Darwins Sohn) war jedoch der erste, der mathematisch herausfand, wie sich die Umlaufbahn des Mondes aufgrund der Gezeitenreibung im späten 19. Ihm wird normalerweise die Erfindung der modernen Theorie der Gezeitenentwicklung zugeschrieben.,
Also, woher kam die Idee, aber wie wurde sie zuerst gemessen? Die Antwort ist ziemlich kompliziert, aber ich habe versucht, die beste Antwort zu geben, die ich kann, basierend auf ein wenig Forschung in die Geschichte der Frage.
Es gibt drei Möglichkeiten, die Auswirkungen der Gezeitenreibung tatsächlich zu messen.
* Messen Sie die Änderung der Länge des Mondmonats im Laufe der Zeit.,
Dies kann erreicht werden, indem die Dicke der in Gesteinen konservierten Gezeitenablagerungen untersucht wird, die als Gezeitenrhythmiten bezeichnet werden und Milliarden von Jahren alt sein können, obwohl Messungen nur für Rhythmiten existieren, die 900 Millionen Jahre alt sind. Soweit ich finde (ich bin kein Geologe!) diese Messungen wurden erst seit den frühen 90er Jahren durchgeführt.
* Messen Sie die Veränderung der Entfernung zwischen Erde und Mond.
Dies wird in der Neuzeit erreicht, indem Laser von Reflektoren abgeprallt werden, die von den Apollo-Astronauten auf der Mondoberfläche zurückgelassen wurden., In den frühen 70er Jahren wurden weniger genaue Messungen erhalten.
* Messen Sie die Veränderung der Rotationsperiode der Erde im Laufe der Zeit.
Heutzutage wird die Rotation der Erde mit sehr langer Baseline-Interferometrie gemessen, einer Technik, die viele Radioteleskope verwendet, die weit voneinander entfernt sind. Mit VLBI können die Positionen von Quasaren (winzige, entfernte, funkhelle Objekte) sehr akkurat gemessen werden. Da die rotierende Erde die Antennen mit sich führt, können uns diese Messungen die Rotationsgeschwindigkeit der Erde sehr genau sagen.,
Die Veränderung der Erdrotationsperiode wurde jedoch zunächst ausgerechnet mit Finsternissen gemessen. Astronomen, die das Timing von Finsternissen über viele Jahrhunderte hinweg untersuchten, stellten fest, dass sich der Mond in seiner Umlaufbahn zu beschleunigen schien, aber tatsächlich verlangsamte sich die Erdrotation. Der Effekt wurde erstmals 1695 von Edmund Halley bemerkt und 1748 von Richard Dunthorne gemessen-obwohl keiner wirklich verstand, was sie sahen. Ich denke, dies ist die früheste Entdeckung des Effekts.,
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