Die Bewegung des Mondes um die Erde. Unser natürlicher Satellit ist der Mond

Es scheint eine dumme Frage zu sein, und vielleicht wird sie sogar ein Schüler beantworten können. Trotzdem ist der Rotationsmodus unseres Satelliten nicht genau genug beschrieben, und außerdem liegt ein grober Fehler in den Berechnungen vor - das Vorhandensein von Wassereis an seinen Polen wird nicht berücksichtigt. Diese Tatsache sollte klargestellt werden, und man sollte nicht vergessen, dass der große italienische Astronom Gian Domenico Cassini als erster auf die seltsame Rotation unseres natürlichen Satelliten hingewiesen hat.

Wie dreht sich der Mond?

Es ist bekannt, dass der Äquator der Erde 23 ° und 28 ' zur Ebene der Ekliptik geneigt ist, dh der Ebene, die der Sonne am nächsten ist. Diese Tatsache führt zum Wechsel der Jahreszeiten, der äußerst wichtig ist für das Leben auf unserem Planeten. Wir wissen auch, dass die Ebene der Mondbahn in einem Winkel von 5° 9 ' gegenüber der Ebene der Ekliptik geneigt ist. Wir wissen auch, dass der Mond immer mit einer Seite zur Erde gerichtet ist. Davon hängt die Wirkung der Gezeitenkräfte auf der Erde ab. Mit anderen Worten, der Mond dreht sich um die Erde, in der gleichen Zeit, die er braucht, um eine Umdrehung um seine eigene Achse zu vollenden. Somit erhalten wir automatisch einen Teil der Antwort auf die im Titel angegebene Frage: "Der Mond dreht sich um seine Achse und seine Periode entspricht genau der vollen Umdrehung um die Erde."

Aber wer kennt die Drehrichtung der Mondachse? Diese Tatsache ist nicht jedem bekannt, und außerdem geben Astronomen ihren Fehler in der Formel zur Berechnung der Drehrichtung zu, und dies liegt daran, dass die Berechnungen die Tatsache des Vorhandenseins von Wassereis am Pole unseres Satelliten.

Es gibt Krater auf der Mondoberfläche in unmittelbarer Nähe der Pole, die niemals empfangen werden Sonnenlicht... An diesen Orten ist es ständig kalt und es ist gut möglich, dass an diesen Orten Wassereisreserven gespeichert werden, die von Kometen, die auf seine Oberfläche fallen, zum Mond geliefert werden.

NASA-Wissenschaftler haben auch die Wahrheit dieser Hypothese bewiesen. Das ist leicht zu verstehen, aber es stellt sich eine andere Frage: „Warum gibt es Bereiche, die nie von der Sonne beleuchtet werden? Die Krater sind nicht tief genug, um ihre Reserven zu verbergen, vorausgesetzt, es gibt eine allgemein günstige Geometrie.

Schauen Sie sich das Foto vom Südpol des Mondes an:

Dieses Bild wurde von der NASA mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter aufgenommen, einer Raumsonde im Orbit um den Mond, die kontinuierlich die Mondoberfläche fotografiert, um zukünftige Missionen optimal planen zu können. Jedes Foto, das im Laufe von sechs Monaten am Südpol aufgenommen wurde, wurde in Bins unterteilt, sodass jedem von der Sonne beleuchteten Pixel ein Wert von 1 zugewiesen wurde, während im Schatten ein Wert von 0 zugewiesen wurde. Diese Fotos wurden dann verarbeitet, indem für jedes Pixel definiert wurde Pixel-Prozentsatz der Zeit, während der es beleuchtet war. Als Ergebnis der "Ausleuchtung der Karte" stellten die Wissenschaftler fest, dass einige Gebiete immer im Schatten bleiben und einige (Vulkankämme oder Gipfel) immer für die Sonne sichtbar bleiben. Graustufen statt reflektierender Bereiche, die eine Beleuchtungsperiode durchlaufen haben, die gedimmt wird. Wirklich beeindruckend und lehrreich.

Kehren wir jedoch zu unserer Frage zurück. Um dieses Ergebnis zu erreichen, nämlich flächendeckend ständig in völliger Dunkelheit zu sein, ist es erforderlich, dass die Rotationsachse des Mondes insbesondere in Bezug auf die Sonne, die praktisch senkrecht zur Ekliptik steht, nach rechts gerichtet ist.

Allerdings ist der Mondäquator gegenüber der Ekliptik nur um 1°32' geneigt. Es scheint ein unbedeutender Indikator zu sein, aber es deutet darauf hin, dass sich an den Polen unseres Satelliten, der sich in einem physikalischen Zustand befindet, Wasser befindet - Eis.

Diese geometrische Konfiguration wurde bereits 1693 von dem Astronomen Gian Domenico Cassini in Ligurien untersucht und ins Gesetz übersetzt, als er die Gezeiten und ihre Wirkung auf den Satelliten untersuchte. In Bezug auf den Mond klingen sie so:

1) Die Rotationsperiode des Mondes ist mit der Rotationsperiode um die Erde synchronisiert.
2) Die Rotationsachse des Mondes wird in einem festen Winkel relativ zur Ebene der Ekliptik gehalten.
3) Die Rotationsachsen, die Bahnnormale und die normale Ekliptik liegen in derselben Ebene.

Nach drei Jahrhunderten wurden diese Gesetze kürzlich mit mehr getestet moderne Methoden Himmelsmechanik, die ihre Genauigkeit bestätigt haben.

Hallo liebe Leser der Seite! Schon vor 4 Jahren, als ich in Winternächten den Mond betrachtete, kam ich zu dem Schluss, dass er sich auf sehr lustige Weise über den Himmel bewegt. Dann war ich mit der Himmelsmechanik nicht vertraut und hatte keine Ahnung, dass ihre Umlaufbahn um 5,6 Grad zur Ekliptik geneigt war, und im Allgemeinen wurde die Astronomie im schlimmsten Fall in die Physik einbezogen und ihr wurden 4 Stunden gegeben. Aber schon damals wurde klar, dass die Bahnbewegung des Mondes überhaupt nicht im Kreis verläuft, wie wir es uns vereinfachen. Später schockierte Bilder von den Mondrovern und schließlich gezwungen, auf das Thema Mond zu achten. Jetzt studiere ich bereits, um ein Planetenwissenschaftler zu werden, und sauge gleichzeitig Tonnen von verwandten Informationen auf. Ich möchte mit dem Leser ein sehr teilen interessante Information zur Himmelsmechanik, insbesondere unserem Mond. Moderne Astronomen neigen dazu, das Erde-Mond-System als ein einziges Konglomerat zu betrachten, und es gibt eine fundierte Meinung, dass das System ein Doppelplanet ist. Es ist vernünftigerweise unmöglich, die Bewegung und Interaktion mit dem Weltraum und anderen Himmelskörpern der Herrin der Nacht getrennt von ihrer Herrin der Erde zu betrachten. Um das Problem besser zu verstehen, gebe ich die Schemata der Bewegung des Mondes um die Erde, die Bewegung des Systems um die Sonne und beschreibe auch kurz 13 Bewegungen der Erde, an denen der Mond teilnimmt, und den Grund dafür einiges ist es.

Es gibt mehr als 13 Erdbewegungen, in dieser Angelegenheit werden wir nicht einmal alle 13 berühren. Das erste, was Sie wissen müssen, ist, dass die Umlaufzeiten des Mondes um seine Achse und die Umlaufzeiten um die Erde synchronisiert sind und wir immer eine Seite des Mondes sehen. Die zweite ist, dass streng genommen der Massenschwerpunkt in der Umlaufbahn des Erde-Mond-Systems um die Sonne fliegt und die Subjekte des Systems um ihn kreisen.

Damit die Bewegungen der Erde in Ordnung sind, nimmt auch der Mond daran teil. Bis zu einem gewissen Grad sind alle Faktoren beider Subjekte des Erde-Mond-Systems miteinander verbunden. 1) Die erste Bewegung der Erde ist die Rotation des Planeten um seine eigene Achse
2) Die zweite Bewegung der Erde - die Rotation des Planeten in seiner Umlaufbahn um die Sonne 3) Die dritte Bewegung der Erde - Präzession 4) Die vierte Bewegung der Erde - Nutation 5) Die fünfte Bewegung der Erde - a Änderung der Neigung der Ekliptik 6) Die sechste Bewegung der Erde - eine Änderung der Exzentrizität der Erdbahn 7) Die siebte Bewegung der Erde - Säkulare Änderung des Perihels 8) Achte Bewegung der Erde - Parallaxenungleichheit der Sonne 9) Neunte Bewegung der Erde - "Parade der Planeten" 10) Zehnte Bewegung der Erde - Anziehungsaktionen der Planeten: "Störungen" oder "Störungen" 11) Elfte Bewegung der Erde - verursacht durch die Vorwärtsbewegung der Sonne in Richtung Vega 12) Die zwölfte Bewegung der Erde - Bewegung um den galaktischen Kern 13) Die dreizehnte Bewegung der Erde - Bewegung relativ zum Zentrum eines Haufens von nahen Galaxien. Wir werden zweifellos nur die ausgeprägtesten Aspekte berühren, die die schwierige Bewegung im Orbit betreffen. Astronomen kennen die sogenannten 13 Erdbewegungen und berücksichtigen diese bei der Anpassung der Mondbahn. Lass mich dich errinnern moderne Wissenschaft betrachtet die Bewegung des Mond-Erde-Systems im Orbit als Ganzes. Der Mond nimmt bedingt durch die Umstände an allen 13 Bewegungen der Erde teil und verursacht einige von ihnen, aber die Erde lässt den Mond auch "nach seiner Melodie tanzen". Was genau sie und die Sonne dazu bringen, den Mond zu libieren, zum Perigäum zu beschleunigen und im Orbit zum Apogäum zu verlangsamen. Ändern Sie die Position der großen Halbachse der Mondbahn in Bezug auf die Sonne, was die Qualität der Finsternisse ändert - total und ringförmig. Wenn sich der Mond zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis im Perigäum befindet, dann sehen wir vollständige Sonnenfinsternis in der Mitte ihres Schattens. Im Gegensatz dazu, wenn der Mond an den Knoten seiner Umlaufbahn näher am Aphel ist und der Kegel seines Schattens die Erde nicht berührt, werden wir eine ringförmige Sonnenfinsternis im Zentrum des Halbschattens sehen. Die Umlaufbahn des Mondes ist nicht streng kreisförmig, mit einer leichten Exzentrizität, die der Grund für die Änderung seiner Umlaufgeschwindigkeit und der Supermonde ist. Solche Beschleunigungen und Verzögerungen in der Umlaufbahn sind die Ursache für physikalische und optische Librationen, aufgrund derer wir 59% der Mondoberfläche sehen. Librationen werden nach Breiten- und Längengrad unterschieden, tatsächlich wackelt der Mond im Weltraum. Wenn sich die Augen eines außenstehenden Beobachters in der Ebene der Ekliptik befänden, würde er einen seltsamen "betrunkenen" Tanz des Mondes und der Erde sehen. Alte Dame Erde, seltsam schwankend, würde in diesem Walzer klatschen, während eine blasse Freundin die Achter beschreiben würde unregelmäßige Form um sie herum. Schwanken und beschleunigen in der kleinen Schleife der Acht und Verlangsamung in der großen. Die Mitte der Acht fällt genau mit den Knoten der Mondbahn zusammen. Orbitalknoten - Durchgangspunkte der Mondbahn durch die Ebene der Ekliptik. Schaut ein Beobachter beispielsweise vom Nordpol aus, sieht er ein ebenso seltsames Bild. Die bedingte Ellipse der Umlaufbahn wird mit einer leicht gewellten Zickzacklinie mit geglätteten Wellen am Perigäum gezeichnet und am Apogäum ausgedrückt, und die vom Mond beschriebene Figur ähnelt etwas einer Birne, bei der sich der breite Teil der Frucht im Apogäum befindet der Umlaufbahn. Die Figur wird jedoch Merkmale aufweisen, je nachdem, ob der Perigäumspunkt beispielsweise auf Neumond oder Vollmond fällt, die Sonne mit ihrer Schwerkraft wird der beschriebenen Figur Kuriositäten hinzufügen. Alles im Universum ist in ständiger Bewegung und alles ist miteinander verbunden, die Zeichnung der Mondbahn wird auch von solchen Bewegungen wie der Parade der Planeten in Kombination mit der Position relativ zur Sonne beeinflusst. Gleiches gilt für Perigäum und Aphel der Erdbahn relativ zur Sonne und die vielen hier beschriebenen Kombinationen. Ich hoffe, der Leser wird diese astronomische Skizze genießen.

Der Mond ist ein Satellit unseres Planeten und zieht seit jeher die Augen von Wissenschaftlern und Neugierigen auf sich. V antike Welt sowohl Astrologen als auch Astronomen haben ihr beeindruckende Abhandlungen gewidmet. Dichter blieben nicht hinter ihnen zurück. Daran hat sich bis heute wenig geändert: Die Umlaufbahn des Mondes, die Beschaffenheit seiner Oberfläche und seines Inneren werden von Astronomen sorgfältig studiert. Auch Horoskop-Compiler lassen sie nicht aus den Augen. Der Einfluss des Satelliten auf die Erde wird von beiden untersucht. Astronomen untersuchen, wie sich die Wechselwirkung zweier kosmischer Körper in deren Bewegung und anderen Prozessen widerspiegelt. Während der Erforschung des Mondes hat sich das Wissen auf diesem Gebiet deutlich erhöht.

Herkunft

Nach Forschungen von Wissenschaftlern entstanden Erde und Mond ungefähr zur gleichen Zeit. Beide Körper sind 4,5 Milliarden Jahre alt. Es gibt mehrere Theorien über den Ursprung des Satelliten. Jeder von ihnen erklärt individuelle Features Moon, lässt aber ein paar ungelöste Fragen. Die Theorie einer riesigen Kollision gilt heute als der Wahrheit am nächsten.

Der Hypothese zufolge kollidierte ein marsähnlicher Planet mit der jungen Erde. Der Aufprall traf auf eine Tangente und führte dazu, dass der größte Teil der Substanz dieses kosmischen Körpers sowie eine gewisse Menge an irdischem "Material" in den Weltraum geschleudert wurden. Aus dieser Substanz wurde ein neues Objekt gebildet. Der Radius der Mondbahn betrug ursprünglich sechzigtausend Kilometer.

Die Riesenkollisionshypothese erklärt gut viele der strukturellen Merkmale und chemische Zusammensetzung Satelliten, die meisten Eigenschaften des Mond-Erde-Systems. Legt man jedoch die Theorie zugrunde, bleiben manche Fakten noch unverständlich. Der Eisenmangel auf dem Satelliten kann also nur dadurch erklärt werden, dass zum Zeitpunkt der Kollision auf beiden Körpern eine Differenzierung der inneren Schichten stattgefunden hatte. Bis heute gibt es keine Hinweise darauf, dass dies der Fall war. Und dennoch gilt die Hypothese einer Riesenkollision trotz solcher Gegenargumente weltweit als die wichtigste.

Optionen

Der Mond hat wie die meisten anderen Satelliten keine Atmosphäre. Gefunden werden nur Spuren von Sauerstoff, Helium, Neon und Argon. Die Oberflächentemperatur zwischen beleuchteten und beschatteten Bereichen ist daher sehr unterschiedlich. Auf der Sonnenseite kann es auf +120 ºС ansteigen und auf der dunklen Seite auf -160 ºС sinken.

Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt 384.000 km. Der Satellit hat eine fast perfekte Kugelform. Der Unterschied zwischen äquatorialem und polarem Radius ist gering. Sie sind 1738,14 bzw. 1735,97 km lang.

Ein vollständiger Umlauf des Mondes um die Erde dauert etwas mehr als 27 Tage. Für den Beobachter ist die Bewegung eines Satelliten über den Himmel durch eine Phasenänderung gekennzeichnet. Die Zeit von einem Vollmond zum anderen ist etwas länger als der angegebene Zeitraum und beträgt etwa 29,5 Tage. Der Unterschied entsteht, weil sich die Erde und der Satellit auch um die Sonne bewegen. Der Mond muss, um in seiner ursprünglichen Position zu sein, etwas mehr als einen Kreis überwinden.

System "Erde-Mond"

Der Mond ist ein Satellit, der sich etwas von anderen ähnlichen Objekten unterscheidet. Sein Hauptmerkmal in diesem Sinne ist die Masse. Es wird auf 7,35 * 10 22 kg geschätzt, was ungefähr 1/81 des Erdvolumens entspricht. Und wenn die Masse selbst im Weltraum nichts Außergewöhnliches ist, dann ist ihre Beziehung zu den Eigenschaften des Planeten untypisch. In der Regel ist das Massenverhältnis in Satelliten-Planeten-Systemen etwas geringer. Nur Pluto und Charon können sich eines ähnlichen Verhältnisses rühmen. Diese beiden kosmischen Körper wurden vor einiger Zeit als ein System von zwei Planeten charakterisiert. Es scheint, dass diese Bezeichnung auch für Erde und Mond gilt.

Mondbewegung im Orbit

Der Satellit macht pro Sternmonat eine Umdrehung um den Planeten relativ zu den Sternen, die 27 Tage, 7 Stunden und 42,2 Minuten dauert. Die Umlaufbahn des Mondes ist elliptisch. V verschiedene Perioden der Satellit befindet sich entweder näher am Planeten, dann weiter von ihm entfernt. Die Entfernung zwischen Erde und Mond variiert zwischen 363 104 und 405 696 Kilometern.

Ein weiterer Beweis ist mit der Flugbahn des Satelliten verbunden, der für die Annahme spricht, dass die Erde mit dem Satelliten als ein System bestehend aus zwei Planeten betrachtet werden sollte. Die Umlaufbahn des Mondes liegt nicht in der Nähe der Äquatorebene der Erde (wie für die meisten Satelliten typisch), sondern praktisch in der Rotationsebene des Planeten um die Sonne. Der Winkel zwischen der Ekliptik und der Trajektorie des Satelliten beträgt knapp über 5º.

Die Umlaufbahn des Mondes um die Erde wird von vielen Faktoren beeinflusst. In dieser Hinsicht ist es keine leichte Aufgabe, die genaue Flugbahn eines Satelliten zu bestimmen.

Ein bisschen Geschichte

Die Theorie, die erklärt, wie sich der Mond bewegt, wurde bereits 1747 aufgestellt. Der Autor der ersten Berechnungen, die den Wissenschaftlern die Eigenschaften der Umlaufbahn des Satelliten näher brachten, war französischer Mathematiker Claireau. Dann, im fernen 18. Jahrhundert, wurde die Rotation des Mondes um die Erde oft als Argument gegen Newtons Theorie angeführt. Die mit der Verwendung durchgeführten Berechnungen wichen stark von der scheinbaren Bewegung des Satelliten ab. Clairaud hat dieses Problem gelöst.

Berühmte Wissenschaftler wie D'Alembert und Laplace, Euler, Hill, Puiseau und andere beschäftigten sich mit der Untersuchung dieses Problems. Die moderne Theorie der Mondrevolution begann eigentlich mit der Arbeit von Brown (1923). Die Forschung eines britischen Mathematikers und Astronomen half, die Lücke zwischen Berechnung und Beobachtung zu schließen.

Schwierige Aufgabe

Die Bewegung des Mondes besteht aus zwei Hauptprozessen: der Rotation um seine Achse und der Rotation um unseren Planeten. Es wäre nicht so schwierig, eine Theorie zur Erklärung der Bewegung eines Satelliten abzuleiten, wenn seine Umlaufbahn nicht von verschiedenen Faktoren beeinflusst würde. Dies ist die Anziehungskraft der Sonne und die Besonderheiten der Form der Erde und anderer Planeten. Solche Einflüsse stören die Umlaufbahn und es wird schwierig, die genaue Position des Mondes zu einer bestimmten Periode vorherzusagen. Um zu verstehen, worum es hier geht, wollen wir auf einige Parameter der Umlaufbahn des Satelliten eingehen.

Auf- und absteigender Knoten, Apsidenlinie

Wie bereits erwähnt, ist die Umlaufbahn des Mondes zur Ekliptik geneigt. Die Bewegungsbahnen zweier Körper schneiden sich an Punkten, die als aufsteigende und absteigende Knoten bezeichnet werden. Sie befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Umlaufbahn relativ zum Zentrum des Systems, dh der Erde. Die gedachte Gerade, die diese beiden Punkte verbindet, wird als Knotenlinie bezeichnet.

Der unserem Planeten am nächsten liegende Satellit befindet sich am Perigäum. Der maximale Abstand trennt zwei kosmische Körper, wenn sich der Mond im Apogäum befindet. Die gerade Linie, die diese beiden Punkte verbindet, wird Apsidenlinie genannt.

Bahnstörungen

Infolge des Einflusses auf die Bewegung des Satelliten sofort eine große Anzahl Tatsächlich ist es die Summe mehrerer Bewegungen. Betrachten wir die auffälligste der auftretenden Störungen.

Die erste ist die Knotenlinienregression. Die Gerade, die die beiden Schnittpunkte der Ebene der Mondbahn und der Ekliptik verbindet, ist nicht an einer Stelle fixiert. Es bewegt sich sehr langsam in die entgegengesetzte Richtung (daher Regression genannt) zur Bewegung des Satelliten. Mit anderen Worten, die Ebene der Mondbahn rotiert im Raum. Eine vollständige Umdrehung dauert 18,6 Jahre.

Auch die Apsidenlinie bewegt sich. Die Bewegung der geraden Linie, die das Apozentrum und die Periapsis verbindet, drückt sich in der Drehung der Bahnebene in die gleiche Richtung wie der Mond aus. Dies geschieht viel schneller als bei einer Reihe von Knoten. Ein vollständiger Turnaround dauert 8,9 Jahre.

Außerdem erfährt die Mondbahn Schwankungen einer bestimmten Amplitude. Im Laufe der Zeit ändert sich der Winkel zwischen seiner Ebene und der Ekliptik. Die Werte reichen von 4°59" bis 5°17". Die Dauer dieser Schwankungen beträgt wie bei der Knotenlinie 18,6 Jahre.

Schließlich ändert die Umlaufbahn des Mondes ihre Form. Es dehnt sich ein wenig aus und kehrt dann in seine ursprüngliche Konfiguration zurück. In diesem Fall ändert sich die Exzentrizität der Umlaufbahn (der Grad der Abweichung ihrer Form vom Kreis) von 0,04 auf 0,07. Wechsel und Rückkehr in die ursprüngliche Position dauern 8,9 Jahre.

Nicht so einfach

Grundsätzlich sind die vier Faktoren, die bei den Berechnungen berücksichtigt werden müssen, nicht so viele. Sie schöpfen jedoch nicht alle Störungen der Umlaufbahn des Satelliten aus. Tatsächlich wird jeder Parameter der Mondbewegung ständig von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst. All dies erschwert die Aufgabe, den genauen Standort eines Satelliten vorherzusagen. Und die Berücksichtigung all dieser Parameter ist oft die wichtigste Aufgabe. Zum Beispiel beeinflusst die Berechnung der Flugbahn des Mondes und deren Genauigkeit den Erfolg einer an ihn gesendeten Raumsondenmission.

Der Einfluss des Mondes auf die Erde

Der Satellit unseres Planeten ist relativ klein, aber seine Wirkung ist deutlich sichtbar. Vielleicht weiß jeder, dass es der Mond ist, der die Gezeiten auf der Erde bildet. Hier gilt es gleich zu reservieren: Die Sonne bewirkt auch einen ähnlichen Effekt, aber aufgrund der viel größeren Entfernung ist die Gezeitenwirkung der Leuchte nicht wahrnehmbar. Darüber hinaus ist die Änderung des Wasserspiegels in den Meeren und Ozeanen mit den Besonderheiten der Erdrotation selbst verbunden.

Die Gravitationswirkung der Sonne auf unseren Planeten ist etwa zweihundertmal größer als der analoge Parameter des Mondes. Gezeitenkräfte hängen jedoch in erster Linie von der Feldinhomogenität ab. Der Abstand zwischen Erde und Sonne glättet sie, daher ist der Einfluss des Mondes in unserer Nähe stärker (doppelt so stark wie bei einem Stern).

Eine Flutwelle bildet sich auf der Seite des Planeten, die dieser Moment mit Blick auf den Nachtstern. Die Flut tritt auch auf der gegenüberliegenden Seite auf. Wenn die Erde stationär wäre, würde sich die Welle von West nach Ost bewegen, genau unter dem Mond. Sein vollständiger Umsatz würde in über 27 Tagen, dh in einem Sternmonat, abgeschlossen sein. Die Periode um die Achse beträgt jedoch etwas weniger als 24 Stunden, wodurch die Welle von Ost nach West über die Planetenoberfläche wandert und in 24 Stunden und 48 Minuten eine Umdrehung vollzieht. Da die Welle ständig auf die Kontinente trifft, bewegt sie sich in Richtung der Erdbewegung vorwärts und überholt in ihrem Lauf den Satelliten des Planeten.

Entfernung der Mondbahn

Die Flutwelle bewirkt die Bewegung einer riesigen Wassermasse. Dies wirkt sich direkt auf die Bewegung des Satelliten aus. Ein beeindruckender Teil der Masse des Planeten wird von der Verbindungslinie der beiden Körper verdrängt und zieht den Mond an sich. Dadurch erfährt der Satellit ein Kraftmoment, das seine Bewegung beschleunigt.

Gleichzeitig werden die Kontinente, die auf der Flutwelle laufen (sie bewegen sich schneller als die Wellen, da sich die Erde schneller dreht als der Mond), von einer Kraft beeinflusst, die sie verlangsamt. Dies führt zu einer allmählichen Verlangsamung der Rotation unseres Planeten.

Aufgrund der Gezeitenwechselwirkung zweier Körper sowie der Aktion und des Drehimpulses bewegt sich der Satellit auf eine höhere Umlaufbahn. Gleichzeitig nimmt die Mondgeschwindigkeit ab. Im Orbit beginnt es sich langsamer zu bewegen. Etwas Ähnliches geschieht mit der Erde. Es verlangsamt sich, was zu einer allmählichen Verlängerung der Tageslänge führt.

Der Mond entfernt sich pro Jahr um etwa 38 mm von der Erde. Studien von Paläontologen und Geologen bestätigen die Berechnungen der Astronomen. Der Prozess der allmählichen Verlangsamung der Erde und der Entfernung des Mondes begann vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, dh ab dem Zeitpunkt der Bildung zweier Körper. Die Daten der Forscher stützen die Annahme, dass der Mondmonat früher kürzer war und sich die Erde mit einer höheren Geschwindigkeit drehte.

Eine Flutwelle tritt nicht nur in den Gewässern der Weltmeere auf. Ähnliche Prozesse laufen sowohl im Mantel als auch im Erdkruste... Sie fallen jedoch weniger auf, da diese Schichten nicht so formbar sind.

Die Entfernung des Mondes und die Verlangsamung der Erde werden nicht ewig dauern. Am Ende wird die Rotationsperiode des Planeten gleich der Rotationsperiode des Satelliten sein. Der Mond wird über einem Bereich der Oberfläche "schweben". Erde und Satellit stehen sich immer auf der gleichen Seite gegenüber. An dieser Stelle sei daran erinnert, dass ein Teil dieses Prozesses bereits abgeschlossen ist. Es war die Wechselwirkung der Gezeiten, die dazu führte, dass am Himmel immer dieselbe Seite des Mondes sichtbar ist. Im Weltraum gibt es ein Beispiel für ein System in einem solchen Gleichgewicht. Diese heißen bereits Pluto und Charon.

Mond und Erde stehen in ständiger Wechselwirkung. Es ist unmöglich zu sagen, welcher der Körper den anderen mehr beeinflusst. In diesem Fall sind beide dem Einfluss der Sonne ausgesetzt. Auch andere, weiter entfernte kosmische Körper spielen eine bedeutende Rolle. Die Berücksichtigung all dieser Faktoren macht es ziemlich schwierig, das Modell der Umlaufbewegung des Satelliten um unseren Planeten genau zu konstruieren und zu beschreiben. aber große Menge Das gesammelte Wissen sowie die ständig verbesserte Ausrüstung ermöglichen es, die Position des Satelliten jederzeit mehr oder weniger genau vorherzusagen und die Zukunft vorherzusagen, die jedes Objekt einzeln und das Erde-Mond-System als Ganzes erwartet.

Der natürliche Satellit der Erde ist der Mond - ein nicht leuchtender Körper, der Sonnenlicht reflektiert.

Die Erforschung des Mondes begann 1959, als der sowjetische Apparat "Luna-2" zum ersten Mal auf dem Mond landete und von der Raumsonde "Luna-3" zum ersten Mal Bilder von der Rückseite des Mondes aus dem Weltraum aufgenommen wurden.

1966 landete die Raumsonde Luna-9 auf dem Mond und etablierte eine feste Bodenstruktur.

Die ersten Besucher des Mondes waren die Amerikaner Neil Armstrong und Edwin Aldrin. Dies geschah am 21. Juli 1969. Für die weitere Untersuchung des Mondes bevorzugten sowjetische Wissenschaftler automatische Fahrzeuge - Mondrover.

Allgemeine Eigenschaften des Mondes

Durchschnittliche Entfernung von der Erde, km
A. e.	363 104 0,0024
A. e.	405 696 0,0027
Durchschnittliche Entfernung zwischen den Mittelpunkten der Erde und des Mondes, km
Die Neigung der Bahn zur Bahnebene
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit	1,022
Durchschnittlicher Radius des Mondes, km
Gewicht (kg
Äquatorialer Radius, km
Polarradius, km
Durchschnittliche Dichte, g / cm 3
Äquatorneigung, Grad.

Die Masse des Mondes beträgt 1/81 der Masse der Erde. Die Position des Mondes in seiner Umlaufbahn entspricht einer bestimmten Phase (Abb. 1).

Reis. 1. Mondphasen

Mondphasen- verschiedene Positionen relativ zur Sonne - Neumond, erstes Viertel, Vollmond und letztes Viertel. Bei Vollmond ist die beleuchtete Mondscheibe sichtbar, da sich Sonne und Mond auf gegenüberliegenden Seiten der Erde befinden. Bei Neumond steht der Mond auf der Sonnenseite, die der Erde zugewandte Seite des Mondes wird also nicht beleuchtet.

Der Mond ist der Erde immer mit einer Seite zugewandt.

Die Linie, die den beleuchteten Teil des Mondes vom unbeleuchteten Teil trennt, heißt Terminator.

Im ersten Viertel wird der Mond in einem Winkelabstand von 90 "von der Sonne gesehen, und Sonnenstrahlen beleuchten nur die rechte Hälfte des Mondes, die uns zugewandt ist. In anderen Phasen ist der Mond für uns in Form einer Sichel sichtbar. Um den wachsenden Mond vom alten zu unterscheiden, muss man sich also daran erinnern: Der alte Mond ähnelt dem Buchstaben "C", und wenn der Mond wächst, können Sie gedanklich eine vertikale Linie vor dem Mond ziehen und erhalten der Buchstabe "P".

Aufgrund der Nähe des Mondes zur Erde und seiner großen Masse bilden sie das "Erde-Mond"-System. Mond und Erde drehen sich um ihre Achsen in die gleiche Richtung. Die Ebene der Mondbahn ist in einem Winkel von 5 ° 9 " zur Ebene der Erdbahn geneigt.

Der Schnittpunkt der Umlaufbahnen von Erde und Mond heißt Knoten der Mondbahn.

siderisch(von lat. sideris - Stern) Monat ist die Periode der Rotation der Erde um ihre Achse und die gleiche Position des Mondes auf der Himmelssphäre in Bezug auf die Sterne. Es sind 27,3 Erdentage.

Synodisch(von der griechischen Synode - Konjunktion) Ein Monat wird die Periode des vollständigen Wechsels der Mondphasen genannt, dh die Periode der Rückkehr des Mondes in seine ursprüngliche Position relativ zum Mond und zur Sonne (zum Beispiel von Neumond zu Neumond). Sie beträgt durchschnittlich 29,5 Erdtage. Der synodische Monat ist zwei Tage länger als der siderische Monat, da sich Erde und Mond in die gleiche Richtung um ihre Achsen drehen.

Die Schwerkraft auf dem Mond ist sechsmal geringer als die Schwerkraft auf der Erde.

Das Relief des Erdtrabanten ist gut untersucht. Sichtbare dunkle Bereiche auf der Mondoberfläche werden "Meere" genannt - dies sind riesige wasserlose Tiefebenen (die größte ist "Oksan Bury"), und helle Bereiche - "Kontinente" - sind bergige, erhöhte Gebiete. Die wichtigsten planetarischen Strukturen der Mondoberfläche sind Ringkrater mit einem Durchmesser von bis zu 20-30 km und Mehrringzirkusse mit einem Durchmesser von 200 bis 1000 km.

Der Ursprung der Ringstrukturen ist unterschiedlich: Meteorit, vulkanisch und schockexplosiv. Darüber hinaus gibt es auf der Mondoberfläche Risse, Scheren, Kuppeln und Störungssysteme.

Untersuchungen der Raumsonden "Luna-16", "Luna-20", "Luna-24" haben gezeigt, dass die oberflächlichen klastischen Gesteine ​​des Mondes terrestrischen Eruptivgesteinen - Basalten - ähnlich sind.

Die Bedeutung des Mondes im Leben der Erde

Obwohl die Masse des Mondes 27 Millionen Mal geringer ist als die Masse der Sonne, ist er 374 Mal näher an der Erde und hat einen starken Einfluss, der an einigen Stellen Wasseranstieg (Gezeiten) und an anderen Ebbe verursacht. Dies geschieht alle 12 Stunden und 25 Minuten, da der Mond in 24 Stunden 50 Minuten eine vollständige Umdrehung um die Erde macht.

Aufgrund des gravitativen Einflusses von Mond und Sonne auf die Erde, Ebbe und Flut(Abb. 2).

Reis. 2. Schema des Auftretens von Ebbe und Flut auf der Erde

Die deutlichsten und wichtigsten Folgen sind Gezeitenphänomene in der Wellenhülle. Sie stellen periodische Anstiege und Senkungen des Meeresspiegels dar, die durch die Anziehungskräfte von Mond und Sonne (2,2 mal weniger als der Mond) verursacht werden.

In der Atmosphäre manifestieren sich Gezeitenphänomene in halbtägigen Änderungen des Atmosphärendrucks und in der Erdkruste - in der Verformung der festen Materie der Erde.

Auf der Erde gibt es 2 Flut am nächsten und vom Mond entfernten Punkt und 2 Ebbe an Punkten, die sich in einem Winkelabstand von 90 ° von der Mond-Erde-Linie befinden. Zuweisen sigisiale Gezeiten, die bei Neumond und Vollmond auftreten und Quadratur- im ersten und letzten Quartal.

Im offenen Ozean sind Gezeitenereignisse gering. Schwankungen des Wasserstands erreichen 0,5-1 m und sind in den Binnenmeeren (Schwarz, Ostsee usw.) fast nicht zu spüren. Allerdings je nach geografische Breite und den Umrissen der Küstenlinie der Kontinente (besonders in engen Buchten) kann das Wasser bei Flut bis zu 18 m ansteigen (Bay of Fundy in Atlantischer Ozean vor der Küste Nordamerikas), 13 m an der Westküste Ochotskisches Meer... In diesem Fall bilden sich Gezeitenströmungen.

Die Hauptbedeutung von Flutwellen besteht darin, dass sie sich von Osten nach Westen mischen sichtbare Bewegung Die Monde, sie werden langsamer axiale Drehung Erden und den Tag verlängern, die Form der Erde durch Verringerung der Polarkompression ändern, Pulsieren der Erdschalen verursachen, vertikale Verschiebungen die Erdoberfläche, halbtägige Änderungen des atmosphärischen Drucks, die Bedingungen des organischen Lebens in den Küstenteilen des Weltozeans verändern und schließlich beeinflussen Wirtschaftstätigkeit Küstenländer. In einigen Häfen können Schiffe nur bei Flut einlaufen.

Nach einer gewissen Zeit auf der Erde wiederholen Sonnen- und Mondfinsternisse. Sie können sie sehen, wenn Sonne, Erde und Mond in derselben Linie sind.

Finsternis- eine astronomische Situation, in der ein Himmelskörper das Licht eines anderen blockiert Himmelskörper.

Sonnenfinsternis tritt auf, wenn der Mond zwischen Beobachter und Sonne gerät und diese behindert. Da uns der Mond vor der Sonnenfinsternis mit einer unbeleuchteten Seite zugewandt ist, gibt es immer einen Neumond vor der Sonnenfinsternis, dh der Mond ist nicht sichtbar. Man hat den Eindruck, dass die Sonne von einer schwarzen Scheibe bedeckt ist; der Beobachter von der Erde aus sieht dieses Phänomen als Sonnenfinsternis (Abb. 3).

Reis. 3. Sonnenfinsternis (relative Körpergrößen und Abstände zwischen ihnen sind bedingt)

Eine Mondfinsternis tritt auf, wenn der Mond in einer Linie mit Sonne und Erde in einen kegelförmigen Schatten der Erde fällt. Der Durchmesser des Schattenflecks der Erde beträgt Mindestabstand Der Mond ist 363.000 km von der Erde entfernt, was etwa dem 2,5-fachen des Monddurchmessers entspricht, sodass der Mond vollständig beschattet werden kann (siehe Abb. 3).

Mondrhythmen sind sich wiederholende Veränderungen der Intensität und Natur biologischer Prozesse. Es gibt Mond-Monats- (29,4 Tage) und Mond-Tage- (24,8 Stunden) Rhythmen. Viele Tiere und Pflanzen vermehren sich in einer bestimmten Phase des Mondzyklus. Mondrhythmen sind charakteristisch für viele Meerestiere und Pflanzen der Küstenzone. Die Menschen haben also eine Veränderung des Wohlbefindens in Abhängigkeit von den Phasen des Mondzyklus festgestellt.

>>> Mondumlaufbahn

Umlaufbahn des Mondes- die Rotation des Satelliten um die Erde. Entdecken Sie Apogäum, Perigäum und Exzentrizität, Entfernung zum Planeten, Mondzyklen und -phasen mit einem Foto und wie sich die Umlaufbahn ändert.

Schon immer haben die Menschen mit Freude auf den benachbarten Satelliten geschaut, der aufgrund seiner Helligkeit etwas Göttliches zu sein scheint. Der Mond dreht sich im Orbit um die Erde vom Moment der Schöpfung an, also haben die ersten Menschen es gesehen. Neugier und Evolution führten zur Entstehung des Computers und wir begannen, Verhaltensmuster zu erkennen.

Zum Beispiel fällt die Rotationsachse des Mondes mit dem Orbital zusammen. Tatsächlich befindet sich der Satellit in einem Gravitationsblock, das heißt, wir schauen immer zur Seite (so ist die Idee eines mysteriösen Rückseite Mond). Aufgrund der elliptischen Bahn erscheint der Himmelskörper periodisch größer oder kleiner.

Bahnparameter des Mondes

Die durchschnittliche Exzentrizität des Mondes beträgt - 0,0549, was bedeutet, dass der Mond die Erde nicht umkreist perfekter Kreis... Die durchschnittliche Entfernung vom Mond zur Erde beträgt 384.748 km. Sie kann jedoch von 364397 km bis 406,748 km variieren.

Dies führt zu einer Änderung der Winkelgeschwindigkeit und der beobachteten Größe. In Phase Vollmond und an der Perihelposition (am nächsten) sehen wir es 10 % größer und 30 % heller als am Apogäum (maximale Entfernung).

Die durchschnittliche Neigung der Umlaufbahn in Bezug auf die Ebene der Ekliptik beträgt 5,155 °. Die siderische Periode und die axiale Periode fallen zusammen - 27,3 Tage. Dies wird als synchrone Rotation bezeichnet. Deshalb ist eine "dunkle Seite" aufgetaucht, die wir einfach nicht sehen.

Die Erde dreht sich auch um die Sonne, und der Mond dreht sich in 29,53 Tagen um die Erde. Es ist eine synodische Periode, die Phasen durchläuft.

Umlaufbahn des Mondzyklus

Der Mondzyklus lässt die Mondphasen entstehen - eine scheinbare Veränderung Aussehen ein Himmelskörper am Himmel aufgrund einer Änderung der Beleuchtungsstärke. Wenn Stern, Planet und Satellit ausgerichtet sind, beträgt der Winkel zwischen Mond und Sonne 0 Grad.

Während dieser Zeit empfängt die der Sonne zugewandte Mondseite ein Maximum an Strahlen, und die uns zugewandte Seite ist dunkel. Als nächstes kommt die Passage und der Winkel wächst. Nach dem Neumond sind die Objekte um 90 Grad getrennt, und wir sehen bereits ein anderes Bild. Im unteren Diagramm können Sie die Entstehung der Mondphasen im Detail studieren.

Wenn sie sich auf gegenüberliegenden Seiten befinden, beträgt der Winkel 180 Grad. Der Mondmonat dauert 28 Tage, in denen der Satellit "zunimmt" und "abnimmt".

Bei einem Viertel ist der Mond weniger als halb voll und wächst. Als nächstes kommt der Übergang zur Hälfte, und er verblasst. Wir treffen uns letztes Vierteljahr wo die andere Seite der Scheibe bereits beleuchtet ist.

Die Zukunft der Mondumlaufbahn

Wir wissen bereits, dass sich der Satellit im Orbit allmählich vom Planeten entfernt (1-2 cm pro Jahr). Und das beeinflusst die Tatsache, dass unser Tag in jedem Jahrhundert 1/500 Sekunde länger wird. Das heißt, vor etwa 620 Millionen Jahren konnte die Erde nur 21 Stunden rühmen.

Jetzt umfasst der Tag 24 Stunden, aber der Mond hört nicht auf zu versuchen zu fliehen. Wir sind an einen Gefährten gewöhnt und es ist traurig, einen solchen Partner zu verlieren. Aber die Beziehung zwischen den Objekten ändert sich. Ich frage mich nur, wie sich das auf uns auswirken wird.