Zašto se mjesec povlači. Kolika je najveća udaljenost na kojoj Mjesec može biti od Zemlje? Zašto je Mjesec toliko potreban Zemlji

MOSKVA, 22. lipnja - RIA Novosti. Pretpostavke da bi Mjesec u budućnosti mogao napustiti orbitu Zemljinog satelita proturječne su postulatima nebeske mehanike, kažu ruski astronomi koje je intervjuirala RIA Novosti.

Ranije su mnogi internetski mediji, pozivajući se na riječi Gennadyja Raikunova, glavnog direktora "svemirskog" Središnjeg istraživačkog instituta za strojarstvo, izvijestili da bi Mjesec u budućnosti mogao napustiti Zemlju i postati neovisni planet koji se kreće u vlastitoj orbiti oko Zemlje. Sunce. Prema Raikunovu, na taj način Mjesec može ponoviti sudbinu Merkura, koji je, prema jednoj hipotezi, u prošlosti bio satelit Venere. Kao rezultat toga, prema riječima generalnog direktora TsNIIMash-a, uvjeti na Zemlji mogu postati slični onima na Veneri i bit će neprikladni za život.

"Zvuči kao neka glupost", rekao je za RIA Novosti Sergej Popov, istraživač na Sternbergovom državnom astronomskom institutu Moskovskog državnog sveučilišta (GAISh).

Prema njegovim riječima, Mjesec se doista udaljava od Zemlje, ali vrlo sporo – brzinom od oko 38 milimetara godišnje. Za nekoliko milijardi godina, razdoblje Mjesečeve revolucije jednostavno će se povećati za jedan i pol, i to je sve, rekao je Popov.

"Mjesec ne može u potpunosti otići. Ona nema odakle dobiti energiju da bi pobjegla", rekao je.

Dan od pet tjedana

Drugi djelatnik VRI Vladimir Surdin rekao je da proces udaljavanja Mjeseca od Zemlje neće biti beskonačan, već će ga na kraju zamijeniti pristup. "Izjava "Mjesec može napustiti Zemljinu orbitu i pretvoriti se u planet" je netočna", rekao je za RIA Novosti.

Prema njegovim riječima, uklanjanje Mjeseca sa Zemlje pod utjecajem plime i oseke uzrokuje postupno smanjenje brzine rotacije našeg planeta, a brzina odlaska satelita će se postupno smanjivati.

Za oko 5 milijardi godina polumjer mjesečeve orbite dosegnut će svoju maksimalnu vrijednost - 463 tisuće kilometara, a trajanje zemaljskog dana bit će 870 sati, odnosno pet modernih tjedana. U ovom trenutku će brzina rotacije Zemlje oko svoje osi i Mjeseca u orbiti postati jednaka: Zemlja će s jedne strane gledati u Mjesec, baš kao što Mjesec sada gleda Zemlju.

"Čini se da bi trenje plime i oseke (usporavanje vlastite rotacije pod utjecajem lunarne gravitacije) u ovom slučaju trebalo nestati. Međutim, sunčeve plime će i dalje usporavati Zemlju. Ali sada će Mjesec biti ispred Zemljine rotacije a trenje plime i oseke počet će usporavati njegovo kretanje. Zemlja je, međutim, vrlo spora, budući da je snaga sunčeve plime mala", rekao je astronom.

"Takvu sliku nam crtaju nebesko-mehanički proračuni, koje danas, mislim, nitko neće osporiti", istaknuo je Šurdin.

Gubitak Mjeseca neće Zemlju pretvoriti u Veneru

Čak i ako Mjesec nestane, to Zemlju neće pretvoriti u kopiju Venere, rekao je za RIA Novosti Aleksandar Bazilevski, voditelj laboratorija za komparativnu planetologiju Instituta za geokemiju i analitičku kemiju Vernadsky Ruske akademije znanosti.

"Na uvjete na površini Zemlje, odlazak Mjeseca će imati mali učinak. Neće biti oseke i oseke (većinom su lunarne) i noći će biti bez mjeseca. Preživjet ćemo", rekao je izvor agencije .

"Na putu Venere, uz strašno zagrijavanje, Zemlja može ići zbog naše gluposti - ako je emisijom stakleničkih plinova dovedemo do vrlo jakog zagrijavanja. A čak i tada nisam siguran da ćemo moći da tako nepovratno uništimo našu klimu”, rekao je znanstvenik.

Prema njegovim riječima, hipoteza da je Merkur bio satelit Venere, a potom napustio orbitu satelita i postao samostalan planet, doista je iznesena. Konkretno, američki astronomi Thomas van Flandern i Robert Harrington pisali su o tome 1976. godine u članku objavljenom u časopisu Icarus.

"Proračuni su pokazali da je to moguće, što, međutim, ne dokazuje da je tako", rekao je Bazilevsky.

Zauzvrat, Surdin napominje da su je "kasniji radovi praktički odbacili (ovu hipotezu)".

Mjesec se sada udaljava od Zemlje. Ali kada su dan i mjesec jednaki, počet će se približavati. Hoće li mjesec pasti na zemlju ili ne?

Kakva je budućnost sustava Zemlja-Mjesec? Ako ekstrapoliramo suvremene podatke o brzini uklanjanja Mjeseca, možemo izvući sljedeći zaključak. Trajanje dana i mjeseca stalno će se povećavati. Pritom će dan rasti brže od mjeseca, a u dalekoj budućnosti će se izjednačiti. Kao rezultat toga, Mjesec će uvijek biti vidljiv samo s jedne strane Zemlje.

U Sunčevom sustavu već postoji sustav u kojem planet i satelit cijelo vrijeme "gledaju" jedni druge s istom stranom. To su Pluton i Haron. Ovo je najstabilnije stanje u sustavu DVA tijela. Ali Zemlja je mnogo bliža Suncu. Sile plime i oseke sa Sunca također usporavaju rotaciju Zemlje: amplituda sunčevih plime i oseke je samo dva i pol puta manja od mjesečeve. Stoga, nakon što se Zemlja i Mjesec sinkrono rotiraju, Sunce će nastaviti usporavati rotaciju Zemlje. Zemlja će se početi rotirati oko svoje osi SPRIJE nego Mjesec u svojoj orbiti. A to znači da će Mjesec biti ISPOD sinkrone orbite. Stoga će početi padati na Zemlju.

Hoće li se sve ovo završiti velikom katastrofom u povijesti Zemlje?

Dobar scenarij za horor film: Mjesec je sve bliže, i nemoguće ga je zaustaviti. Uostalom, ako je satelit ispod sinkrone orbite, tada počinje njegov nepovratni pad. Ili ne?

Satelit ispod sinkrone orbite će "pasti" na planet, a onaj iznad njega "odletjeti" s njega. Istina, ovdje postoji značajno pojašnjenje. To će se dogoditi samo ako brzina rotacije planeta ostane konstantna. To vrijedi za male satelite. A za velike? Pri kojoj se masi satelita već može smatrati velikim?

Odgovor je jednostavan: ako je orbitalni kutni moment satelita usporediv po veličini s kutnim momentom planeta. U ovom slučaju, uklanjanje ili približavanje satelita značajno će promijeniti brzinu rotacije planeta.

Jednostavan izračun pokazuje da u sustavu Zemlja-Mjesec većina ukupnog kutnog momenta pada na Mjesec, a ne na Zemlju. Doista, kutni moment Zemlje je:

Ovdje ja= 0,33 je bezdimenzijski moment inercije Zemlje, M- njegova masa R je ekvatorijalni polumjer, V je linearna brzina na ekvatoru.

Mjesečev orbitalni moment je:

Ovdje m je masa mjeseca, r je prosječni polumjer njegove orbite, v je orbitalna brzina.

Masa Mjeseca je 80 puta manja od Zemlje, njegov orbitalni radijus je 60 puta veći od polumjera Zemlje, a orbitalna brzina (1 km/s) je 2 puta veća od ekvatorijalne brzine Zemljine rotacije ( 500 m/s). Stoga je orbitalni zamah Mjeseca oko četiri puta veći od kutnog momenta Zemlje. Stoga, Mjesec ni pod kojim uvjetima neće moći pasti na Zemlju, čak i ako će u dalekoj budućnosti biti u sinkronoj orbiti.

Kao primjer, pretpostavimo da je Mjesec u svojoj trenutnoj orbiti i da se Zemlja uopće ne rotira oko svoje osi. U tom slučaju kinetička energija će se prenijeti s Mjeseca na Zemlju. Zemlja će se postupno početi okretati, a Mjesec će joj se približiti: pasti na Zemlju. Ali neće pasti.

Koliko je mjesec blizu Zemlje?

Orbitalni kutni moment proporcionalan je polumjeru orbite i brzini. Orbitalna brzina obrnuto je proporcionalna kvadratnom korijenu polumjera. Stoga je orbitalni moment proporcionalan kvadratnom korijenu polumjera. Ako se polumjer orbite smanji za dva posto, tada će se zamah smanjiti za jedan posto. I taj će postotak, zahvaljujući očuvanju, biti prebačen na Zemlju. S obzirom da moderno razdoblje Zemljine rotacije u jednom danu odgovara 25 posto mjesečevog orbitalnog momenta, tada će jedan posto odgovarati razdoblju od 25 dana. To će razdoblje biti kraće od lunarnog mjeseca, koji će se zbog Keplerovog trećeg zakona smanjiti samo za tri posto i iznosit će otprilike 28 dana. Odnosno, Zemlja će se okretati BRŽE od Mjeseca. Stoga se Mjesec NEĆE moći približiti Zemlji ni za 2 posto, već će se približiti nešto manje.

Budućnost sustava Zemlja-Mjesec općenito je ovo.

U početku će se Mjesec nastaviti udaljavati od Zemlje, primajući od nje zamah. Ali Zemlji nije ostalo mnogo kutnog momenta - 25% Mjesečevog orbitalnog kutnog momenta. Stoga, maksimum koji Mjesec može dobiti jest povećati svoj kutni moment za 25%. Polumjer njegove orbite povećat će se za 1,5 puta (1,25 na kvadrat). A lunarni mjesec će se povećati za oko 2 puta (prema Keplerovom trećem zakonu, trebate podići 1,5 na potenciju 3/2) i bit će 60 dana. Sukladno tome, dan Zemlje također će se povećati na 60 dana. Ovo je MAKSIMALNA udaljenost na kojoj se Mjesec može udaljiti od Zemlje.

Koliko će trebati Mjesecu da se udalji od Zemlje na ovoj udaljenosti (polumjeru polumjera njegove trenutne orbite)?

Udaljenost do Mjeseca je 380 tisuća km, brzina uklanjanja je 3,8 cm/godišnje. Lako je izračunati da će pola polumjera Mjeseca proći za pet milijardi godina ako se udaljava konstantnom brzinom. Ali stopa uklanjanja će se postupno smanjivati. Stoga moramo ubaciti još nekoliko milijardi godina.

Što ćemo dalje?

Sunce će nastaviti usporavati Zemljinu rotaciju (solarne plime).

Ali čim se rotacija Zemlje uspori, Mjesec će se malo približiti i rotacija će se ponovno ubrzati. Sunce će ga opet usporiti, a mjesec će se približiti i opet ubrzati i tako dalje. Zemlja je, na neki način, sretna što ima Mjesec. U vrijeme svoje mladosti, kada se naš planet vrlo brzo rotirao, svoj je zamah prenio na Mjesec i tako ga sačuvao. Doista, pod djelovanjem mjesečeve plime, kutni moment Zemlje se ne gubi, već se samo preraspoređuje u sustavu Zemlja-Mjesec. I pod utjecajem slabije sunčeve plime se gubi. Ali ove plime mogu uzeti samo kutni moment od Zemlje. Ali već dugo vremena najveći dio kutnog momenta sustava Zemlja-Mjesec bio je koncentriran u orbitalnom kretanju Mjeseca. A solarne plime ne mogu ništa s tim. Zemlja je dala lavovski dio svoje rotacije Mjesecu, i tamo je taj udio siguran i zdrav. I nakon mnogo milijardi godina, Mjesec će postupno vratiti rotaciju Zemlje.

U bilo kojem trenutku, Mjesec nije bliže od 361.000 i ne dalje od 403.000 kilometara od Zemlje. Udaljenost od Mjeseca do Zemlje se mijenja jer se Mjesec oko Zemlje ne okreće u krug, već u elipsu. Osim toga, Mjesec se malo po malo udaljava od Zemlje u prosjeku za 5 centimetara godišnje. Ljudi već stoljećima promatraju postupno opadajući Mjesec. Može doći dan kada će se Mjesec odvojiti od Zemlje i odletjeti u svemir, postajući neovisno nebesko tijelo. Ali to se možda neće dogoditi. Ravnoteža gravitacijskih sila drži Mjesec čvrsto u Zemljinoj orbiti.

Zanimljiva činjenica: Mjesec se svake godine udalji od Zemlje za oko 5 centimetara.

Zašto se mjesec udaljava od zemlje?

Svako tijelo koje se kreće želi po inerciji nastaviti svoj put u ravnoj liniji. Tijelo koje se kreće u krugu teži da se odvoji od kruga i doleti tangencijalno na njega. Ova tendencija odvajanja od osi rotacije naziva se centrifugalna sila. Osjećate centrifugalnu silu na igralištu, na brzim ljuljačkama ili kada automobil naglo skrene i gurne vas na vrata.

Riječ "centrifugalna" znači "bježanje od centra". Mjesec također nastoji slijediti ovu silu, ali ga u orbiti drži sila zemljine gravitacije. Mjesec ostaje u orbiti jer je centrifugalna sila uravnotežena Zemljinom gravitacijom. Što je bliži planetu njegov satelit, to se brže okreće oko njega.

U bilo kojem trenutku, Mjesec nije bliže od 361.000 i ne dalje od 403.000 kilometara od Zemlje. Udaljenost od Mjeseca do Zemlje se mijenja jer se Mjesec oko Zemlje ne okreće u krug, već u elipsu. Osim toga, Mjesec se malo po malo udaljava od Zemlje u prosjeku za 5 centimetara godišnje. Ljudi već stoljećima promatraju postupno opadajući Mjesec. Može doći dan kada će se Mjesec odvojiti od Zemlje i odletjeti u svemir, postajući neovisno nebesko tijelo. Ali to se možda neće dogoditi. Ravnoteža gravitacijskih sila drži Mjesec čvrsto u Zemljinoj orbiti.

Zanimljiva činjenica: Mjesec se svake godine udalji od Zemlje za oko 5 centimetara.

Zašto se mjesec udaljava od zemlje?

Svako tijelo koje se kreće želi po inerciji nastaviti svoj put u ravnoj liniji. Tijelo koje se kreće u krugu teži da se odvoji od kruga i doleti tangencijalno na njega. Ova tendencija odvajanja od osi rotacije naziva se centrifugalna sila. Osjećate centrifugalnu silu na igralištu, na brzim ljuljačkama ili kada automobil naglo skrene i gurne vas na vrata.

Riječ "centrifugalna" znači "bježanje od centra". Mjesec također nastoji slijediti ovu silu, ali ga u orbiti drži sila zemljine gravitacije. Mjesec ostaje u orbiti jer je centrifugalna sila uravnotežena Zemljinom gravitacijom. Što je bliži planetu njegov satelit, to se brže okreće oko njega.