Mėnulio judėjimas aplink žemę. Mūsų natūralus palydovas yra mėnulis

Atrodo kvailas klausimas ir galbūt net mokyklos mokinys gali į jį atsakyti. Nepaisant to, mūsų palydovo sukimosi režimas aprašytas nepakankamai tiksliai, be to, skaičiavimuose yra grubi klaida – neatsižvelgiama į vandens ledo buvimą jo poliuose. Šį faktą reikėtų išsiaiškinti ir prisiminti, kad pirmasis, kuris atkreipė dėmesį į keistą mūsų natūralaus palydovo sukimosi faktą, buvo didysis italų astronomas Gianas Domenico Cassini.

Kaip sukasi mėnulis?

Gerai žinoma, kad Žemės pusiaujas yra pasviręs 23° ir 28° kampu į ekliptikos plokštumą, tai yra plokštumą, esančią arčiausiai Saulės. Būtent šis faktas lemia metų laikų kaitą, o tai yra nepaprastai svarbu. gyvybei mūsų planetoje. Taip pat žinome, kad Mėnulio orbitos plokštuma ekliptikos plokštumos atžvilgiu yra pasvirusi 5° 9 'kampu. Taip pat žinome, kad Mėnulis visada nukreiptas į Žemę viena puse. Nuo to priklauso potvynio jėgų veikimas Žemėje. Kitaip tariant, Mėnulis sukasi aplink Žemę tiek pat laiko, kiek reikia apsisukimui aplink savo ašį. Taigi automatiškai gauname dalį atsakymo į pavadinime nurodytą klausimą: „Mėnulis sukasi aplink savo ašį ir jo periodas yra tiksliai lygus pilnai apsisukimui aplink Žemę“.

Tačiau kas žino mėnulio ašies sukimosi kryptį? Šis faktas nėra žinomas visiems, be to, astronomai pripažįsta savo klaidą sukimosi krypties apskaičiavimo formulėje, ir taip yra dėl to, kad atliekant skaičiavimus nebuvo atsižvelgta į vandens ledo buvimą mūsų polių ašigaliuose. palydovas.

Mėnulio paviršiuje netoli ašigalių yra krateriai, kurie niekada nepriima saulės šviesa... Tose vietose nuolat šalta ir visai gali būti, kad šiose vietose gali būti laikomos vandens ledo atsargos, kurias į Mėnulį nugabentų ant jo paviršiaus krentančios kometos.

NASA mokslininkai taip pat įrodė šios hipotezės teisingumą. Tai nesunku suprasti, tačiau iškyla kitas klausimas: „Kodėl yra sritys, kurios niekada neapšviečiamos Saulės? Krateriai nėra pakankamai gilūs, kad paslėptų savo atsargas, jei yra bendra palanki geometrija.

Pažvelkite į Mėnulio pietų ašigalio nuotrauką:

Šį vaizdą NASA užfiksavo su Lunar Reconnaissance Orbiter – erdvėlaiviu, skriejančiu aplink Mėnulį, kuris nuolat fotografuoja Mėnulio paviršių, kad optimaliai planuotų būsimas misijas. Kiekviena nuotrauka, daryta Pietų ašigalyje per šešis mėnesius, buvo sudvejinta taip, kad kiekvienam Saulės apšviestam pikseliui buvo priskirta 1 reikšmė, o šešėlyje – 0. Tada šios nuotraukos buvo apdorotos nustatant kiekvieno pikselio procentą. laiko, per kurį jis buvo uždegtas. Dėl „žemėlapio apšvietimo“ mokslininkai pastebėjo, kad kai kurios sritys visada lieka šešėlyje, o kelios (vulkaninės kalvos ar viršūnės) visada lieka matomos Saulei. Pilkos spalvos, o ne atspindinčias sritis, kurios išgyveno tam tikrą apšvietimo laikotarpį, kuris blėsta. Tikrai įspūdinga ir pamokanti.

Tačiau grįžkime prie mūsų klausimo. Norint pasiekti šį rezultatą, ty nuolat būti visiškoje didelių plotų tamsoje, būtina, kad Mėnulio sukimosi ašis būtų nukreipta į dešinę Saulės atžvilgiu, ypač kuri yra praktiškai statmena ekliptikai.

Tačiau Mėnulio pusiaujas ekliptikos atžvilgiu yra pasviręs tik 1 ° 32 '. Atrodytų nereikšmingas rodiklis, tačiau jis rodo, kad mūsų palydovo poliuose yra vandens, kuris yra fizinės būklės – ledo.

Šią geometrinę konfigūraciją astronomas Gianas Domenico Cassini jau ištyrė ir perkėlė į teisę 1693 m. Ligurijoje, tirdamas potvynius ir jų poveikį palydovui. Kalbant apie Mėnulį, jie skamba taip:

1) Mėnulio sukimosi periodas sinchronizuojamas su apsisukimo aplink Žemę periodu.
2) Mėnulio sukimosi ašis išlaikoma fiksuotu kampu ekliptikos plokštumos atžvilgiu.
3) Sukimosi ašys, normalioji orbitos ir normalioji ekliptika yra toje pačioje plokštumoje.

Po trijų šimtmečių šie dėsniai neseniai buvo išbandyti su daugiau šiuolaikiniai metodai dangaus mechanika, kuri patvirtino jų tikslumą.

Sveiki, mieli svetainės skaitytojai! Dar prieš 4 metus žiūrėdamas į mėnulį žiemos naktimis padariau išvadą, kad jis labai juokingai juda dangumi. Tada aš nebuvau susipažinęs su dangaus mechanika ir neturėjau supratimo, kad jo orbita į ekliptiką pasvirusi 5,6 laipsnio, o apskritai astronomija pačiame blogiausiame licėjuje buvo įtraukta į fiziką ir duota 4 val. Tačiau jau tada tapo aišku, kad Mėnulio judėjimas orbitoje visai ne skrieja ratu, kaip mes tai supaprastiname sau. Vėliau sukrėtė Mėnulio roverių nuotraukos ir galiausiai privertė atkreipti dėmesį į mėnulio temą. Dabar aš jau mokausi būti planetų mokslininku, tuo pačiu įsisavinu tonas susijusios informacijos. Noriu pasidalinti su skaitytoju labai įdomi informacija apie dangaus mechaniką, ypač apie mūsų mėnulį. Šiuolaikiniai astronomai linkę į Žemės ir Mėnulio sistemą žiūrėti kaip į vieną konglomeratą, yra pagrįstos nuomonės, kad sistema yra dviguba planeta. Gana pagrįstai neįmanoma vertinti nakties šeimininkės judėjimo ir sąveikos su kosmosu ir kitais dangaus kūnais atskirai nuo jos Žemės šeimininkės. Kad geriau suprasčiau problemą, pateiksiu Mėnulio judėjimo aplink Žemę, sistemos judėjimo aplink Saulę schemas, taip pat trumpai aprašysiu 13 Žemės judėjimų, kuriuose dalyvauja Mėnulis, ir priežastį. dalis jo yra.

Yra daugiau nei 13 žemės judėjimų, šiame numeryje mes net neliesime visų 13. Pirmiausia reikia žinoti, kad Mėnulio apsisukimo aplink savo ašį ir apsisukimo aplink Žemę periodai yra sinchronizuoti ir mes visada matome vieną Mėnulio pusę. Antrasis yra tas, kad, griežtai tariant, masės centras skrieja aplink Saulę Žemės ir Mėnulio sistemos orbitoje, o sistemos subjektai sukasi aplink jį.

Taigi Žemės judėjimai tvarkingi, juose dalyvauja ir Mėnulis. Vienu ar kitu laipsniu visi abiejų Žemės ir Mėnulio sistemos subjektų veiksniai yra tarpusavyje susiję. 1) Pirmasis Žemės judėjimas yra planetos sukimasis aplink savo ašį
2) Antrasis Žemės judėjimas – planetos sukimasis orbitoje aplink Saulę 3) Trečiasis Žemės judėjimas – precesija 4) Ketvirtasis Žemės judėjimas – nutacija 5) Penktasis Žemės judėjimas – a ekliptikos polinkio pokytis 6) Šeštasis Žemės judėjimas – Žemės orbitos ekscentriciteto pasikeitimas 7) Septintasis Žemės judėjimas – pasaulietinis perihelio pokytis 8) Aštuntas Žemės judėjimas – paralakso nelygybė Saulė 9) Devintas Žemės judėjimas – „planetų paradas“ 10) Dešimtasis Žemės judėjimas – planetų traukos veiksmai: „trikdymai“ arba „perturbacijos“ 11) Vienuoliktasis Žemės judėjimas – sukeliamas judėjimo į priekį. Saulė link Vegos 12) Dvyliktasis Žemės judėjimas – judėjimas aplink galaktikos šerdį 13) tryliktas Žemės judėjimas – judėjimas gretimų galaktikų spiečiaus centro atžvilgiu. Neabejotinai paliesime tik ryškiausius aspektus, turinčius įtakos sudėtingam judėjimui orbitoje. Astronomai žino apie vadinamuosius 13 Žemės judesių ir į juos atsižvelgia koreguodami Mėnulio orbitą. Leisk man priminti šiuolaikinis mokslas Mėnulio-žemės sistemos judėjimą orbitoje vertina kaip visumą. Mėnulis susiklosčiusioms aplinkybėms dalyvauja visuose 13 Žemės judesių, kai kuriuos iš jų sukelia, tačiau Žemė taip pat priverčia Mėnulį „šokti pagal savo melodiją“. Kokiu tikslu ji ir saulė priverčia mėnulį judėti, įsibėgėti iki perigėjo ir sulėtinti iki apogėjaus orbitoje. Pakeiskite pusiau pagrindinės Mėnulio orbitos ašies padėtį saulės atžvilgiu, todėl pasikeičia užtemimų kokybė – visiškas ir žiedinis. Jei užtemimo metu Mėnulis yra perigėjuje, mes matome pilnas užtemimas jos šešėlio centre. Atvirkščiai, kai Mėnulis yra arčiau afelio savo orbitos mazguose, o jo šešėlio kūgis neliečia žemės, pusiasalio centre matysime žiedinį užtemimą. Mėnulio orbita nėra griežtai apskrita, su nedideliu ekscentriškumu, dėl kurio keičiasi jo orbitos greitis ir supermėnulis. Tokie pagreitėjimai ir lėtėjimai orbitoje yra fizinių ir optinių libracijų priežastis, dėl kurių matome 59% Mėnulio paviršiaus. Libracijos išsiskiria platuma ir ilguma; iš tiesų, mėnulis svyruoja erdvėje. Jei pašalinio stebėtojo akys būtų ekliptikos plokštumoje, jis pamatytų keistą „girtą“ Mėnulio ir Žemės šokį. Senoji ponia Žemė, keistai siūbuojanti, pliaukštelėjo šiame valse, o blyški draugė apibūdintų aštuntukus netaisyklingos formos aplink ją. Siūbavimas ir greitėjimas mažoje aštuntuko kilpoje ir lėtėjimas didžiojoje. Aštuntos figūros vidurys tiksliai sutampa su Mėnulio orbitos mazgais. Orbitiniai mazgai – Mėnulio orbitos praėjimo taškai per ekliptikos plokštumą. Jei stebėtojas žiūri, pavyzdžiui, iš Šiaurės ašigalio, jis pamatys tokį pat keistą vaizdą. Sąlyginė orbitos elipsė bus nubrėžta šiek tiek banguota zigzago linija su išlygintomis bangomis perigėjuje ir išreikšta apogėjuje, o Mėnulio aprašyta figūra šiek tiek primins kriaušę, kur plačioji vaisiaus dalis yra apogėjuje. orbitos. Tačiau figūra turės savybių, priklausomai nuo to, ar perigėjo taškas patenka, pavyzdžiui, jaunatis ar pilnatis, saulė savo gravitacija aprašomai figūrai pridės keistenybių. Visatoje viskas nepertraukiamai juda ir viskas yra tarpusavyje susiję, Mėnulio orbitos piešimui įtakos turės ir toks judėjimas kaip planetų paradas kartu su padėtimi saulės atžvilgiu. Tas pats pasakytina apie žemės orbitos perigėją ir afelį saulės atžvilgiu ir daugybę čia aprašytų derinių. Tikiuosi, kad skaitytojui patiks šis astronominis eskizas.

Mėnulis – mūsų planetos palydovas, nuo neatmenamų laikų traukiantis mokslininkų ir tiesiog smalsuolių žvilgsnius. V senovės pasaulis ir astrologai, ir astronomai jai skyrė įspūdingų traktatų. Nuo jų neatsiliko ir poetai. Šiandien šia prasme mažai kas pasikeitė: Mėnulio orbitą, jo paviršiaus ir vidaus ypatybes atidžiai tyrinėja astronomai. Nuo jos akių nenuleidžia ir horoskopų rengėjai. Palydovo įtaką Žemei tiria abu. Astronomai tiria, kaip dviejų kosminių kūnų sąveika atsispindi kiekvieno jų judėjime ir kituose procesuose. Mėnulio tyrinėjimų metu žinios šioje srityje gerokai padaugėjo.

Kilmė

Remiantis mokslininkų atliktais tyrimais, Žemė ir Mėnulis susiformavo maždaug tuo pačiu metu. Abu kūnai yra 4,5 milijardo metų amžiaus. Yra keletas teorijų apie palydovo kilmę. Kiekvienas iš jų paaiškina individualios savybės Mėnulis, bet palieka keletą neišspręstų problemų. Milžiniško susidūrimo teorija šiandien laikoma arčiausiai tiesos.

Remiantis hipoteze, planeta, savo dydžiu panaši į Marsą, susidūrė su jauna Žeme. Smūgis pataikė į liestinę ir sukėlė didžiąją šio kosminio kūno medžiagos dalį bei tam tikrą sausumos „medžiagos“ išmetimą į erdvę. Iš šios medžiagos susidarė naujas objektas. Iš pradžių Mėnulio orbitos spindulys buvo šešiasdešimt tūkstančių kilometrų.

Milžiniško susidūrimo hipotezė gerai paaiškina daugelį struktūrinių ypatybių ir cheminė sudėtis palydovas, dauguma Mėnulio-Žemės sistemos savybių. Tačiau jei remsimės teorija, kai kurie faktai vis tiek lieka nesuprantami. Taigi, geležies trūkumą palydove galima paaiškinti tik tuo, kad iki susidūrimo abiejų kūnų vidiniai sluoksniai buvo diferencijuoti. Iki šiol nėra įrodymų, kad taip buvo. Ir nepaisant to, nepaisant tokių kontrargumentų, milžiniško susidūrimo hipotezė laikoma pagrindine visame pasaulyje.

Parametrai

Mėnulis, kaip ir dauguma kitų palydovų, neturi atmosferos. Rasta tik deguonies, helio, neono ir argono pėdsakų. Todėl apšviestų ir tamsesnių sričių paviršiaus temperatūra labai skiriasi. Saulėtoje pusėje jis gali pakilti iki +120 ºС, o tamsiojoje - nukristi iki -160 ºС.

Vidutinis atstumas tarp Žemės ir Mėnulio yra 384 tūkst. Palydovas yra beveik tobulos formos rutulys. Skirtumas tarp pusiaujo ir poliarinio spindulių yra nedidelis. Jie yra atitinkamai 1738,14 ir 1735,97 km.

Visiškas Mėnulio apsisukimas aplink Žemę trunka kiek daugiau nei 27 dienas. Stebėtojui palydovo judėjimas dangumi pasižymi fazės pasikeitimu. Laikas nuo vienos pilnaties iki kitos yra šiek tiek ilgesnis nei nurodytas laikotarpis ir yra maždaug 29,5 dienos. Skirtumas atsiranda dėl to, kad Žemė ir palydovas taip pat juda aplink Saulę. Mėnulis, norėdamas atsidurti pradinėje padėtyje, turi įveikti kiek daugiau nei vieną ratą.

Sistema "Žemė-Mėnulis"

Mėnulis yra palydovas, kuris šiek tiek skiriasi nuo kitų panašių objektų. Pagrindinis jo bruožas šia prasme yra masė. Apskaičiuota, kad jis yra 7,35 * 10 22 kg, o tai yra maždaug 1/81 Žemės masės. Ir jei pati masė nėra kažkas neįprasto erdvėje, tai jos santykis su planetos savybėmis yra netipiškas. Paprastai palydovų ir planetų sistemose masės santykis yra šiek tiek mažesnis. Panašiu santykiu gali pasigirti tik Plutonas ir Charonas. Šie du kosminiai kūnai prieš kurį laiką buvo pradėti apibūdinti kaip dviejų planetų sistema. Atrodo, kad šis pavadinimas tinka ir Žemei bei Mėnuliui.

Mėnulio judėjimas orbitoje

Palydovas per mėnesį, palyginti su žvaigždėmis, daro vieną apsisukimą aplink planetą, kuris trunka 27 dienas, 7 valandas ir 42,2 minutes. Mėnulio orbita yra elipsės formos. V skirtingi laikotarpiai palydovas yra arba arčiau planetos, tada toliau nuo jos. Atstumas tarp Žemės ir Mėnulio svyruoja nuo 363 104 iki 405 696 kilometrų.

Kitas įrodymas yra susijęs su palydovo trajektorija, palaikantis prielaidą, kad Žemė su palydovu turėtų būti laikoma sistema, susidedančia iš dviejų planetų. Mėnulio orbita yra ne šalia Žemės pusiaujo plokštumos (kaip būdinga daugumai palydovų), o praktiškai planetos sukimosi aplink Saulę plokštumoje. Kampas tarp ekliptikos ir palydovo trajektorijos yra šiek tiek didesnis nei 5º.

Mėnulio orbitą aplink Žemę įtakoja daugybė veiksnių. Šiuo atžvilgiu nustatyti tikslią palydovo trajektoriją nėra lengva užduotis.

Truputis istorijos

Teorija, paaiškinanti, kaip mėnulis juda, buvo sukurta 1747 m. Pirmųjų skaičiavimų, priartinusių mokslininkus prie palydovo orbitos ypatybių supratimo, autorius buvo prancūzų matematikas Claireau. Tada, tolimame XVIII amžiuje, Mėnulio sukimasis aplink žemę dažnai buvo pateikiamas kaip argumentas prieš Niutono teoriją. Skaičiavimai, atlikti naudojant naudojimą, labai skyrėsi nuo matomo palydovo judėjimo. Clairaud išsprendė šią problemą.

Šio klausimo tyrinėjimu užsiėmė tokie garsūs mokslininkai kaip D'Alembertas ir Laplasas, Euleris, Hilas, Puiseau ir kiti. Šiuolaikinė Mėnulio revoliucijos teorija iš tikrųjų prasidėjo Browno darbu (1923). Britų matematiko ir astronomo tyrimai padėjo įveikti atotrūkį tarp skaičiavimo ir stebėjimo.

Sunki užduotis

Mėnulio judėjimas susideda iš dviejų pagrindinių procesų: sukimosi aplink savo ašį ir sukimosi aplink mūsų planetą. Būtų ne taip sunku išvesti teoriją, paaiškinančią palydovo judėjimą, jei jo orbitai įtakos nedarytų įvairūs veiksniai. Tai Saulės trauka, Žemės ir kitų planetų formos ypatumai. Tokios įtakos sutrikdo orbitą ir tampa sunku nuspėti tikslią Mėnulio padėtį tam tikru laikotarpiu. Kad suprastume, kas čia yra, apsistokime ties kai kuriais palydovo orbitos parametrais.

Kylantis ir besileidžiantis mazgas, apsidžių linija

Kaip minėta, Mėnulio orbita yra pasvirusi ekliptikos link. Dviejų kūnų judėjimo trajektorijos susikerta taškuose, vadinamuose kylančiais ir besileidžiančiais mazgais. Jie yra priešingose ​​orbitos pusėse sistemos centro, tai yra, Žemės atžvilgiu. Įsivaizduojama tiesi linija, jungianti šiuos du taškus, yra nurodyta kaip mazgų linija.

Arčiausiai mūsų planetos esantis palydovas yra perigėjo taške. Didžiausias atstumas skiria du kosminius kūnus, kai mėnulis yra savo apogėjuje. Tiesi linija, jungianti šiuos du taškus, vadinama apsidžių linija.

Orbitos sutrikimai

Dėl įtakos palydovo judėjimui, didelis skaičius iš tikrųjų tai yra kelių judesių suma. Panagrinėkime labiausiai pastebimus kylančius trikdžius.

Pirmasis yra mazgo linijos regresija. Tiesi linija, jungianti du Mėnulio orbitos plokštumos ir ekliptikos susikirtimo taškus, nėra fiksuota vienoje vietoje. Jis labai lėtai juda priešinga kryptimi (tai vadinama regresija) palydovo judėjimui. Kitaip tariant, Mėnulio orbitos plokštuma sukasi erdvėje. Vienai pilnai revoliucijai prireikia 18,6 metų.

Apsidų eilė taip pat juda. Tiesios linijos, jungiančios apocentrą ir periapsę, judėjimas išreiškiamas orbitos plokštumos sukimu ta pačia kryptimi, kuria juda Mėnulis. Tai vyksta daug greičiau nei mazgų linijos atveju. Visas apyvarta trunka 8,9 metų.

Be to, Mėnulio orbita patiria tam tikros amplitudės svyravimus. Laikui bėgant kampas tarp jo plokštumos ir ekliptikos keičiasi. Reikšmės svyruoja nuo 4 ° 59 "iki 5 ° 17". Kaip ir mazgo linijos atveju, tokių svyravimų laikotarpis yra 18,6 metų.

Galiausiai Mėnulio orbita keičia formą. Jis šiek tiek išsitempia, tada grįžta į pradinę konfigūraciją. Šiuo atveju orbitos ekscentriškumas (jos formos nukrypimo nuo apskritimo laipsnis) keičiasi nuo 0,04 iki 0,07. Keitimas ir grįžimas į pradinę padėtį trunka 8,9 metų.

Ne taip paprasta

Iš esmės keturių veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti atliekant skaičiavimus, nėra tiek daug. Tačiau jie neišnaudoja visų palydovo orbitos trikdžių. Tiesą sakant, kiekvieną mėnulio judėjimo parametrą nuolat įtakoja daugybė veiksnių. Visa tai apsunkina užduotį nuspėti tikslią palydovo vietą. Atsižvelgti į visus šiuos parametrus dažnai yra pati svarbiausia užduotis. Pavyzdžiui, Mėnulio trajektorijos apskaičiavimas ir jos tikslumas turi įtakos į jį siunčiamos erdvėlaivio misijos sėkmei.

Mėnulio įtaka žemei

Mūsų planetos palydovas yra palyginti mažas, tačiau jo poveikis aiškiai matomas. Turbūt visi žino, kad potvynius Žemėje formuoja Mėnulis. Čia reikia iš karto rezervuotis: saulė taip pat sukelia panašų efektą, tačiau dėl daug didesnio atstumo žvaigždės potvynių poveikis nėra labai pastebimas. Be to, vandens lygio kaita jūrose ir vandenynuose siejama su pačios Žemės sukimosi ypatumais.

Saulės gravitacinis poveikis mūsų planetai yra maždaug du šimtus kartų didesnis nei analogiškas Mėnulio parametras. Tačiau potvynio jėgos pirmiausia priklauso nuo lauko nehomogeniškumo. Atstumas, skiriantis Žemę ir Saulę, jas išlygina, todėl mums artimo Mėnulio įtaka yra galingesnė (dvigubai reikšmingesnė nei žvaigždės atveju).

Potvynio banga susidaro toje planetos pusėje, kuri yra Šis momentas veidu į nakties žvaigždę. Potvynis taip pat atsiranda priešingoje pusėje. Jei Žemė stovėtų, banga judėtų iš vakarų į rytus, esanti tiksliai po mėnuliu. Visa jos apyvarta būtų atlikta per daugiau nei 27 dienas, tai yra per vieną mėnesį. Tačiau laikotarpis aplink ašį yra šiek tiek trumpesnis nei 24 valandos.Todėl banga keliauja planetos paviršiumi iš rytų į vakarus ir vieną apsisukimą atlieka per 24 valandas ir 48 minutes. Kadangi banga nuolat susitinka su žemynais, ji juda į priekį Žemės judėjimo kryptimi ir savo bėgime lenkia planetos palydovą.

Mėnulio orbitos pašalinimas

Potvynio banga sukelia didžiulio vandens telkinio judėjimą. Tai tiesiogiai veikia palydovo judėjimą. Įspūdinga planetos masės dalis yra pasislinkusi nuo du kūnus jungiančios linijos ir traukia prie savęs mėnulį. Dėl to palydovas patiria jėgos momentą, kuris pagreitina jo judėjimą.

Tuo pačiu metu žemynus, važiuojančius potvynio banga (juda greičiau nei bangos, nes Žemė sukasi didesniu greičiu nei Mėnulis sukasi), veikia juos lėtinanti jėga. Tai veda prie laipsniško mūsų planetos sukimosi sulėtėjimo.

Dėl dviejų kūnų potvynių ir atoslūgių sąveikos, taip pat veiksmo ir kampinio impulso palydovas juda į aukštesnę orbitą. Tuo pačiu metu mėnulio greitis mažėja. Orbitoje jis pradeda judėti lėčiau. Kažkas panašaus vyksta su Žeme. Jis sulėtėja, todėl dienos trukmė palaipsniui ilgėja.

Mėnulis per metus nutolsta nuo Žemės apie 38 mm. Paleontologų ir geologų tyrimai patvirtina astronomų skaičiavimus. Laipsniško Žemės lėtėjimo ir Mėnulio pasišalinimo procesas prasidėjo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, tai yra nuo dviejų kūnų susidarymo momento. Tyrėjų duomenys patvirtina prielaidą, kad anksčiau Mėnulio mėnuo buvo trumpesnis, o Žemė sukosi didesniu greičiu.

Potvynių banga kyla ne tik pasaulio vandenynų vandenyse. Panašūs procesai vyksta ir mantijoje, ir žemės pluta... Tačiau jie yra mažiau pastebimi, nes šie sluoksniai nėra tokie lankstūs.

Mėnulio pašalinimas ir Žemės sulėtėjimas nesitęs amžinai. Galų gale planetos sukimosi laikotarpis bus lygus palydovo sukimosi periodui. Mėnulis „pakils“ virš vienos paviršiaus srities. Žemė ir palydovas visada bus atsukti į tą pačią pusę. Čia verta prisiminti, kad dalis šio proceso jau baigta. Būtent potvynių ir atoslūgių sąveika lėmė tai, kad danguje visada matoma ta pati mėnulio pusė. Erdvėje yra tokios pusiausvyros sistemos pavyzdys. Tai jau vadinami Plutonu ir Charonu.

Mėnulis ir žemė nuolat sąveikauja. Negalima pasakyti, kuris iš kūnų labiau veikia kitą. Šiuo atveju abu taip pat yra veikiami saulės poveikio. Kiti, tolimesni, kosminiai kūnai taip pat atlieka reikšmingą vaidmenį. Atsižvelgiant į visus tokius veiksnius, gana sunku tiksliai sukonstruoti ir apibūdinti palydovo orbitinio judėjimo aplink mūsų planetą modelį. bet puiki suma sukauptos žinios, taip pat nuolat tobulėjanti įranga leidžia daugiau ar mažiau tiksliai numatyti palydovo padėtį bet kuriuo metu ir numatyti ateitį, kuri laukia kiekvieno objekto atskirai ir Žemės-Mėnulio sistemos kaip visumos.

Natūralus Žemės palydovas yra Mėnulis – nešviečiantis kūnas, atspindintis saulės šviesą.

Mėnulis pradėtas tyrinėti 1959 m., kai Mėnulyje pirmą kartą nusileido sovietų aparatas „Luna-2“, o iš aparato „Luna-3“ pirmą kartą iš kosmoso buvo paimti tolimosios Mėnulio pusės vaizdai.

1966 m. erdvėlaivis Luna-9 nusileido Mėnulyje ir sukūrė tvirtą dirvožemio struktūrą.

Pirmieji Mėnulį aplankė amerikiečiai Neilas Armstrongas ir Edwinas Aldrinas. Tai atsitiko 1969 m. liepos 21 d. Tolesniems mėnulio tyrinėjimams sovietų mokslininkai pirmenybę teikė automatinėms transporto priemonėms – Mėnulio roveriams.

Bendrosios mėnulio charakteristikos

Vidutinis atstumas nuo Žemės, km
a. e.	363 104 0,0024
a. e.	405 696 0,0027
Vidutinis atstumas tarp Žemės centrų ir Mėnulio, km
Orbitos polinkis į savo orbitos plokštumą
Vidutinis orbitos greitis	1,022
Vidutinis Mėnulio spindulys, km
Svoris, kg
Pusiaujo spindulys, km
Poliarinis spindulys, km
Vidutinis tankis, g/cm3
Pusiaujo polinkis, laipsnis.

Mėnulio masė yra 1/81 Žemės masės. Mėnulio padėtis savo orbitoje atitinka tam tikrą fazę (1 pav.).

Ryžiai. 1. Mėnulio fazės

Mėnulio fazės- skirtingos padėtys Saulės atžvilgiu - jaunatis, pirmasis ketvirtis, pilnatis ir paskutinis ketvirtis. Mėnulio pilnaties metu matomas apšviestas Mėnulio diskas, nes Saulė ir Mėnulis yra priešingose ​​Žemės pusėse. Per jaunatį mėnulis yra saulės pusėje, todėl į žemę nukreipta mėnulio pusė nėra apšviesta.

Mėnulis visada yra atsuktas į Žemę viena puse.

Vadinama linija, skirianti apšviestą mėnulio dalį nuo neapšviestos terminatorius.

Pirmajame ketvirtyje Mėnulis matomas 90 colių kampiniu atstumu nuo Saulės ir saulės spinduliai apšvieskite tik dešinę į mus nukreiptą mėnulio pusę. Kitose fazėse Mėnulis mums matomas pjautuvo pavidalu. Todėl, norint atskirti augantį mėnulį nuo senojo, reikia atsiminti: senas mėnulis primena raidę „C“, o jei mėnulis auga, tuomet galima mintyse nubrėžti vertikalią liniją priešais mėnulį ir gauti raidė "P".

Dėl Mėnulio artumo Žemei ir didelės masės jie sudaro „Žemės-Mėnulio“ sistemą. Mėnulis ir žemė sukasi apie savo ašis ta pačia kryptimi. Mėnulio orbitos plokštuma yra pakreipta į Žemės orbitos plokštumą 5 ° 9 "kampu.

Žemės ir Mėnulio orbitų susikirtimo taškai vadinami Mėnulio orbitos mazgai.

Sidėjiškas(iš lot. sideris – žvaigždė) mėnuo – Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpis ir ta pati Mėnulio padėtis dangaus sferoje žvaigždžių atžvilgiu. Tai yra 27,3 Žemės dienos.

Sinodinis(iš graikų sinodo - konjunkcija) mėnuo vadinamas visiško mėnulio fazių pasikeitimo laikotarpiu, tai yra laikotarpis, kai mėnulis grįžta į pradinę padėtį mėnulio ir saulės atžvilgiu (pavyzdžiui, nuo jaunatis į jaunatį). Vidutiniškai tai yra 29,5 Žemės paros. Sinodinis mėnuo yra dviem dienomis ilgesnis nei siderinis mėnuo, nes Žemė ir Mėnulis sukasi aplink savo ašis ta pačia kryptimi.

Gravitacijos jėga Mėnulyje yra 6 kartus mažesnė už gravitacijos jėgą Žemėje.

Žemės palydovo reljefas yra gerai ištirtas. Mėnulio paviršiuje matomos tamsios sritys vadinamos „jūromis“ – tai didžiulės bevandenės žemumos lygumos (didžiausia – „Oksan Bury“), o šviesios – „žemynai“ – kalnuotos, iškilusios vietovės. Pagrindinės Mėnulio paviršiaus planetinės struktūros yra žiediniai krateriai iki 20-30 km skersmens ir kelių žiedų cirkai, kurių skersmuo nuo 200 iki 1000 km.

Žiedo struktūrų kilmė yra skirtinga: meteoritinė, vulkaninė ir smūginė. Be to, mėnulio paviršiuje yra įtrūkimų, žirklių, kupolų ir gedimų sistemų.

Erdvėlaivių „Luna-16“, „Luna-20“, „Luna-24“ tyrimai parodė, kad paviršinės Mėnulio klastinės uolienos yra panašios į žemiškas magmines uolienas – bazaltus.

Mėnulio reikšmė žemės gyvenime

Nors Mėnulio masė yra 27 milijonus kartų mažesnė už Saulės masę, jis yra 374 kartus arčiau Žemės ir turi stiprią įtaką, kai kur sukelia vandens pakilimus (potvynius), o kitur – atoslūgius. Tai vyksta kas 12 valandų ir 25 minutes, nes Mėnulis visą aplink Žemę apsisuka per 24 valandas 50 minučių.

Dėl Mėnulio ir Saulės gravitacinės įtakos Žemei, atoslūgis ir atoslūgis(2 pav.).

Ryžiai. 2. Atoslūgių ir atoslūgių atsiradimo Žemėje schema

Ryškiausios ir svarbiausios pasekmės yra potvynio reiškiniai bangos apvalkale. Jie atspindi periodinius vandenynų ir jūrų lygio kilimus ir kritimus, kuriuos sukelia Mėnulio ir Saulės traukos jėgos (2,2 karto mažesnės nei Mėnulio).

Atmosferoje potvynių ir atoslūgių reiškiniai pasireiškia pusiau paros atmosferos slėgio pokyčiais, o žemės plutoje – kietosios Žemės medžiagos deformacija.

Žemėje yra 2 potvyniai arčiausiai ir nutolusiame nuo Mėnulio taške ir 2 atoslūgiai taškuose, esančiuose 90 ° kampiniu atstumu nuo Mėnulio ir Žemės linijos. Paskirstyti sigisiaus potvyniai, kurios atsiranda per jaunatį ir pilnatį ir kvadratūra– pirmąjį ir paskutinį ketvirtį.

Atvirame vandenyne potvynių įvykiai yra nedideli. Vandens lygio svyravimai siekia 0,5-1 m Vidaus jūrose (Juodojoje, Baltijos ir kt.) jų beveik nejaučiama. Tačiau, priklausomai nuo geografinė platuma ir žemynų pakrantės kontūrai (ypač siaurose įlankose), vanduo potvynių ir atoslūgių metu gali pakilti iki 18 m (Fundy įlanka m. Atlanto vandenynas prie Šiaurės Amerikos krantų), 13 m vakarinėje pakrantėje Okhotsko jūra... Tokiu atveju susidaro potvynio srovės.

Pagrindinė potvynio bangų reikšmė yra ta, kad jos maišosi iš rytų į vakarus matomas judėjimas Mėnuliai sulėtėja ašinis sukimasisŽemę ir pailginti parą, keisti Žemės formą mažindami polinį suspaudimą, sukelti Žemės lukštų pulsaciją, vertikalius poslinkius žemės paviršius, pusiau parą vykstantys atmosferos slėgio pokyčiai, keičiasi organinės gyvybės sąlygos Pasaulio vandenyno pakrantės dalyse ir galiausiai daro įtaką ekonominė veikla pakrantės šalys. Į daugelį uostų laivai gali įplaukti tik esant potvyniui.

Po tam tikro laiko Žemėje pakartokite saulės ir mėnulio užtemimai. Galite juos pamatyti, kai Saulė, Žemė ir Mėnulis yra vienoje linijoje.

Užtemimas- astronominė situacija, kai vienas dangaus kūnas blokuoja kito šviesą dangaus kūnas.

Saulės užtemimasįvyksta, kai Mėnulis patenka tarp stebėtojo ir Saulės ir ją užblokuoja. Kadangi Mėnulis prieš užtemimą yra atsuktas į mus neapšviesta puse, prieš užtemimą visada būna jaunatis, tai yra, Mėnulio nematyti. Susidaro įspūdis, kad Saulę dengia juodas diskas; stebėtojas iš Žemės šį reiškinį mato kaip saulės užtemimą (3 pav.).

Ryžiai. 3. Saulės užtemimas (santykiniai kūnų dydžiai ir atstumai tarp jų yra sąlyginiai)

Mėnulio užtemimas įvyksta, kai Mėnulis, būdamas vienoje linijoje su Saule ir Žeme, patenka į Žemės metamą kūgio formos šešėlį. Žemės šešėlio dėmės skersmuo yra minimalus atstumas Mėnulis nuo Žemės nutolęs 363 000 km, o tai yra maždaug 2,5 karto didesnis už Mėnulio skersmenį, todėl visą Mėnulį galima užtemdyti (žr. 3 pav.).

Mėnulio ritmai yra pasikartojantys biologinių procesų intensyvumo ir pobūdžio pokyčiai. Yra mėnulio-mėnesio (29,4 dienos) ir mėnulio-dienos (24,8 val.) ritmai. Daugelis gyvūnų ir augalų dauginasi tam tikroje mėnulio ciklo fazėje. Mėnulio ritmai būdingi daugeliui pakrantės zonos jūrų gyvūnų ir augalų. Taigi, žmonės pastebėjo savijautos pokyčius, priklausomai nuo mėnulio ciklo fazių.

>>> Mėnulio orbita

Mėnulio orbita- palydovo sukimasis aplink Žemę. Ištirkite apogėjų, perigėjų ir ekscentriškumą, atstumą iki planetos, mėnulio ciklus ir fazes su nuotrauka ir kaip pasikeis orbita.

Žmonės visada su džiaugsmu žiūrėjo į kaimyninį palydovą, kuris dėl savo ryškumo atrodo kažkas dieviško. Mėnulis sukasi orbitoje aplink Žemę nuo sukūrimo momento, todėl pirmieji žmonės jį stebėjo. Smalsumas ir evoliucija paskatino kompiuterijos atsiradimą ir pradėjome pastebėti elgesio modelius.

Pavyzdžiui, mėnulio sukimosi ašis sutampa su orbitale. Tiesą sakant, palydovas yra gravitaciniame bloke, tai yra, mes visada žiūrime į vieną pusę (taip kyla paslaptingo nugaros pusė Mėnulis). Dėl elipsinio kelio dangaus kūnas periodiškai atrodo didesnis ar mažesnis.

Mėnulio orbitos parametrai

Vidutinis Mėnulio ekscentriškumas yra – 0,0549, o tai reiškia, kad Mėnulis neapskrieja aplink Žemę tobulas ratas... Vidutinis atstumas nuo Mėnulio iki Žemės yra 384 748 km. Bet jis gali svyruoti nuo 364397 km iki 406748 km.

Dėl to pasikeičia kampinis greitis ir stebimas dydis. Fazėje pilnatis o perihelio padėtyje (arčiausiai) matome jį 10 % didesnį ir 30 % šviesesnį nei apogėjuje (didžiausias atstumas).

Vidutinis orbitos pokrypis ekliptikos plokštumos atžvilgiu yra 5,155 °. Siderinis ir ašinis periodas sutampa – 27,3 dienos. Tai vadinama sinchroniniu sukimu. Todėl atsirado „tamsioji pusė“, kurios mes tiesiog nematome.

Žemė taip pat apsisuka aplink Saulę, o Mėnulis aplink Žemę apsisuka per 29,53 dienos. Tai sinodinis laikotarpis, kuris išgyvena fazes.

Mėnulio ciklo orbita

Mėnulio ciklas sukelia mėnulio fazes – akivaizdų pokytį išvaizda dangaus kūnas danguje dėl apšvietimo kiekio pasikeitimo. Kai žvaigždė, planeta ir palydovas išsirikiuoja, kampas tarp Mėnulio ir Saulės yra 0 laipsnių.

Šiuo laikotarpiu Mėnulio pusė, atsukta į Saulę, gauna daugiausiai spindulių, o į mus atsukta pusė yra tamsi. Toliau ateina praėjimas ir kampas auga. Po jaunaties objektus skiria 90 laipsnių, ir mes jau matome kitokį vaizdą. Apatinėje diagramoje galite išsamiai ištirti, kaip susidaro mėnulio fazės.

Jei jie yra priešingose ​​pusėse, tada kampas yra 180 laipsnių. Mėnulio mėnuo trunka 28 dienas, per kurias palydovas „padidėja“ ir „mažėja“.

Ketvirtį mėnulis yra mažiau nei pusiau pilnas ir auga. Tada vyksta perėjimas per pusę, ir jis išnyksta. Susitinkame Paskutinis ketvirtis kur jau apšviesta kita disko pusė.

Mėnulio orbitos ateitis

Jau žinome, kad palydovas pamažu tolsta nuo planetos orbitoje (1-2 cm per metus). Ir tai turi įtakos faktui, kad kiekvieną šimtmetį mūsų diena ilgėja 1/500 sekundės. Tai yra, maždaug prieš 620 milijonų metų Žemė galėjo pasigirti tik 21 valandą.

Dabar para apima 24 valandas, bet mėnulis nesiliauja bandęs pabėgti. Esame pripratę prie palydovo ir liūdna netekti tokio partnerio. Tačiau santykiai tarp objektų keičiasi. Tik įdomu, kaip tai paveiks mus.