słyszałem w telewizji, że Księżyc oddala się od ziemi w kierunku słońca. Dlaczego tak się dzieje? Kiedy dokładnie to odkryto?
orbita Księżyca (jego okrężna ścieżka wokół Ziemi) jest rzeczywiście coraz większa, w tempie około 3,8 centymetra rocznie. (Orbita Księżyca ma promień 384 000 km.,) Nie powiedziałbym, że Księżyc jest coraz bliżej Słońca, a konkretnie, chociaż — jest coraz dalej od Ziemi, więc, kiedy jest w części orbity najbliżej Słońca, to jest bliżej, ale kiedy jest w części orbity najdalej od Słońca, to jest dalej.
powodem wzrostu jest to, że Księżyc podnosi pływy na Ziemi. Ponieważ strona Ziemi zwrócona ku Księżycowi jest bliżej, odczuwa silniejsze przyciąganie grawitacyjne niż środek Ziemi. Podobnie, część ziemi zwrócona w stronę Księżyca odczuwa mniejszą grawitację niż środek Ziemi., Efekt ten rozciąga ziemię nieco, czyniąc ją trochę podłużną. Części wystające nazywamy ” wybrzuszeniami pływowymi.”Rzeczywiste ciało stałe ziemi jest zniekształcone o kilka centymetrów, ale najbardziej zauważalnym efektem są pływy podniesione na Oceanie.
teraz cała masa wywiera siłę grawitacyjną, a wybrzuszenia pływowe na Ziemi wywierają przyciąganie grawitacyjne na Księżyc. Ponieważ Ziemia obraca się szybciej (raz na 24 godziny) niż orbity Księżyca (raz na 27,3 dni), wybrzuszenie próbuje „przyspieszyć” Księżyc i pociągnąć go do przodu na jego orbicie., Księżyc cofaĺ ' siÄ ™ rĂłwnieĹź na wybrzuszeniu pływowym Ziemi, spowalniajÄ … C rotacjÄ ™ Ziemi. Tarcie pływowe, spowodowane ruchem wybrzuszenia pływowego wokół Ziemi, pobiera energię z ziemi i umieszcza ją na orbicie Księżyca, czyniąc orbitę Księżyca większą (ale, trochę pardoxically, księżyc faktycznie porusza się wolniej!).
rotacja Ziemi zwalnia z tego powodu. Za sto lat dzień będzie o 2 milisekundy dłuższy niż teraz.
ten sam proces miał miejsce miliardy lat temu, ale Księżyc został spowolniony przez pływy podniesione na nim przez Ziemię., Dlatego księżyc zawsze ma tę samą twarz skierowaną w stronę Ziemi. Ponieważ ziemia jest o wiele większa od Księżyca, proces ten, zwany blokowaniem pływowym, odbył się bardzo szybko, w ciągu kilkudziesięciu milionów lat.
wielu fizyków rozważało wpływ pływów na układ Ziemia-Księżyc. Jednak George Howard Darwin (syn Karola Darwina) był pierwszą osobą, która pod koniec XIX wieku opracowała matematycznie, jak ewoluować będzie orbita Księżyca z powodu tarcia pływowego. Zwykle przypisuje mu się wynalezienie nowoczesnej teorii ewolucji pływowej.,
więc skąd wziął się pomysł, ale jak został po raz pierwszy mierzony? Odpowiedź jest dość skomplikowana, ale starałem się dać najlepszą odpowiedź, jaką mogę, opierając się na trochę badań historii pytania.
istnieją trzy sposoby faktycznego mierzenia skutków tarcia pływowego.
* Zmierz zmianę długości miesiąca księżycowego w czasie.,
można to osiągnąć badając grubość osadów pływowych zachowanych w skałach, zwanych rytmitami pływowymi, które mogą mieć miliardy lat, chociaż pomiary istnieją tylko dla rytmitów, które mają 900 milionów lat. O ile mogę znaleźć (nie jestem geologiem!) pomiary te były wykonywane dopiero od początku lat 90.
* Zmierz zmianę odległości między Ziemią a Księżycem.
jest to osiągane w czasach współczesnych przez odbijanie laserów od reflektorów pozostawionych na powierzchni Księżyca przez astronautów Apollo., Mniej dokładne pomiary uzyskano na początku lat 70.
* Zmierz zmianę okresu obrotowego Ziemi w czasie.
obecnie obrót Ziemi jest mierzony za pomocą bardzo długiej Interferometrii bazowej, techniki wykorzystującej wiele radioteleskopów oddalonych od siebie o duże odległości. Dzięki VLBI pozycje kwazarów (małych, odległych, jasnych radiowo obiektów) można mierzyć bardzo dokładnie. Ponieważ obracająca się ziemia przenosi anteny wzdłuż, pomiary te mogą nam bardzo dokładnie określić prędkość obrotową Ziemi.,
jednak zmiana okresu obrotowego Ziemi została najpierw zmierzona za pomocą zaćmień, wszystkich rzeczy. Astronomowie, którzy badali czas zaćmień przez wiele stuleci, odkryli, że Księżyc zdawał się przyspieszać na swojej orbicie, ale to, co się dzieje, to to, że obrót Ziemi zwalnia. Efekt został po raz pierwszy zauważony przez Edmunda Halleya w 1695 roku, a po raz pierwszy zmierzony przez Richarda Dunthorne ' a w 1748 roku-chociaż żaden z nich nie rozumiał tego, co widzi. Myślę, że jest to najwcześniejsze odkrycie efektu.,
ta strona została ostatnio zaktualizowana 28 stycznia 2019 r.
Dodaj komentarz