Prečo rovnaká strana Mesiaca vždy čelí Zemi

2023 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-05-26 18:30

Ako to funguje? Jednoducho vložte trenie. Pre o niečo menej jednoduché vysvetlenie budeme musieť dať naše vedecké čiapky. Ale držte sa s ním; je to fascinujúce. Sľubujem.

Ak chcete začať, premýšľajte nad tým, ako Mesiac spôsobuje veľké prílivy na Zemi kvôli tomu, že Mesiac ťahá na Zem cez svoje gravitačné pole. Zem má rovnaký účinok na Mesiac a je 81,28-násobne masívnejší, efekt je oveľa silnejší.

Takže, ako sa hmotnosť Mesiaca pokúša ísť jedným smerom (v priamke), Zem súčasne ťahá iným spôsobom (smerom k Zemi). Navyše vplyv zemského gravitačného poľa je silnejší na strane Mesiaca, ktorý je najbližšie ku Zemi, než na druhej strane (a to isté ako vplyv gravitačného poľa Mesiaca na rôzne časti povrchu Zeme).

Táto kombinácia v podstate pretiahne Zem a Mesiac a vytvára prílivové búrky na obidvoch nebeských telách. K tomu dochádza na oboch stranách každého, pričom výbežok na stranách je najbližšie od gravitácie a na stranách najvzdialenejších od zotrvačnosti. V druhom prípade je záležitosť menej ovplyvnená gravitačnou silou, ktorá v tomto prípade dominuje. Inak povedané, záležitosť sa pokúša posunúť rovno od zeme a gravitačné sily tu nie sú tak silne schopné prekonať to, čo vytvára vydutie na tej strane.

Takže späť predtým, než bol Mesiac tesne uzamknutý Zemou, vyústenie na strane Mesiaca najbližšie k Zemi skončilo trochu vedúce vďaka treniu a skutočnosti, že Mesiac sa otáčal rýchlejšie než jeho orbitálne obdobie okolo Zeme. Takže s týmto miernym nábehom, ktorý bol odsunutý od línie gravitácie medzi Mesiacom a Zemou, vznikol krútiaci moment, ktorého nadčasy viedli k spomaleniu rotácie Mesiaca, až kým sa nezmení s Zemou; takže iba jedna strana smeruje k Zemi. (Poznámka: vyústenie na ďalekej strane Mesiaca malo opačný efekt, ale najväčšia vzdialenosť k Zemi dominovala interakcii.)

Budete však mať na pamäti, že som povedal, že skutočne vidíme asi 59% povrchu Mesiaca zo Zeme, nie 50%. Rozdiel pochádza zo skutočnosti, že Mesiačná obežná dráha okolo Zeme nie je dokonale kruhová, viac elipsy. Vzhľadom k tomu, že Mesiaca vzdialenosť od Zeme sa zvyšuje a klesá, jej uhlová rýchlosť sa mení, zatiaľ čo jej rotačná rýchlosť zostáva rovnaká. Výsledkom je, že vidíme ďalších 9% svojho povrchu, ako by sme mali, ak by mala dokonale kruhovú obežnú dráhu.

Na druhej strane, ako ste si možno mysleli, je to, že Mesiac má rovnaký účinok na Zem a postupne spomaľuje rotáciu Zeme rovnakým spôsobom, ako sa Mesiac stal uzamknutým Zemom. Ďalej, keďže Mesiac spomaľuje rotáciu Zeme, malá časť rotačného momentu Zeme sa prenáša na Mesiačnú orbitálnu hybnosť, výsledkom čoho je, že priemerný polomer Mesiačnej orbity vzrastie na približne 3,8 centimetra ročne s aktuálnymi kontinentálnymi pozíciami a zabránenie významným geologickým udalostiam. (Na rozdiel od toho, čo často čítate, Mesiac nezískal všetku energiu tu, väčšina z toho sa premenila na teplo trením, pričom len odhaduje sa, že 3% energie v interakcii je "ukradnutá" Moon).

Takže vzdialenosť medzi Mesiacom a Zemou sa mení postupne a je viac-menej v súlade s rotačnou zmenou obdobia. Treba však poznamenať, že to nie je konštantná zmena, pretože tu zohrávajú úlohu veci ako veľké zemetrasenia, ľadovcové zmeny, kontinentálne unášanie a ďalšie geologické udalosti, a preto nie sú v pravidelných intervaloch pridávané skokové sekundy. ak je to potrebné. Ale celkový efekt je, že v priebehu času sa mesiac stále viac a ďalej od zeme ročne, zatiaľ čo rotácia Zeme sa spomaľuje.

Teoreticky, v určitom okamihu desiatky miliárd rokov (s presným časovým rámcom, ktorý je extrémne náročný na to, aby sa naplnili kvôli tolika neznámym faktorom), bude tá istá strana Zeme vždy čeliť Mesiacu, pričom Zem sa bude otáčať len raz lunárny cyklus, ktorý v tom čase väčšina odhadov naznačuje, že by mala byť približne 47 súčasných dní Zeme.

"Teoreticky" … ale to sa pravdepodobne nikdy nestane. Prečo? Približne asi 1 až 2 miliardy rokov sa slnečná jasnosť dostatočne zvýši, aby odparila všetku vodu na povrchu Zeme, úplne sa zbavila prílivu oceánov, čo je obrovský faktor v tejto interakcii. Stále by však došlo k určitému vydutiu zemskej kôry, aby proces pokračoval v oveľa menšom rozsahu.

V priebehu 5 až 6 miliárd rokov bude Slnko okolo vrcholu svojej fázy červených obrov a podľa najnovších modelov, dokonca aj vtedy, keď Slnko stratí pomerne veľkú hmotu v priebehu tohto procesu, čím sa dráha Zeme ďalej rozdelí, Slnko by malo len sotva konzumovať Zem a Mesiac mnoho miliárd rokov, kým sa takýto dvojitý prívalový zámok môže vyskytnúť.

V spodnej čiare, v určitom čase v ďalšej miliarde rokov, ľudia budú musieť buď nájsť iný dom, alebo nájsť spôsob, ako manuálne presunúť našu súčasnú do ďalekej obežnej dráhy a udržať Zem v obytnej zóne našej slnečnej sústavy.

Bonus Fakt:

• Technicky neexistuje žiadna pravá "temná strana" Mesiaca. Ako bolo poznamenané, Mesiac sa stále otáča a napriek tomu, že ho nevidíme, opačná strana z našej perspektívy stále dostáva slnečné svetlo počas "dňa" tejto strany. V skutočnosti je jediný čas, keď je "temná strana" Mesiaca naozaj úplne tmavá, keď vidíme úplný Mesiac.