Die maan is 'n satelliet van ons planeet, wat die oë van wetenskaplikes en net nuuskieriges van ouds af lok. In die antieke wêreld het beide sterrekundiges en sterrekundiges indrukwekkende verhandelings aan haar gewy. Die digters het nie agter hulle gebly nie. Vandag het min in hierdie sin verander: die wentelbaan van die Maan, die kenmerke van sy oppervlak en binnekant word noukeurig deur sterrekundiges bestudeer. Samestellers van horoskope haal ook nie hul oë van haar af nie. Die invloed van die satelliet op die Aarde word deur albei bestudeer. Sterrekundiges bestudeer hoe die interaksie van twee kosmiese liggame die beweging en ander prosesse van elk beïnvloed. Tydens die studie van die maan het kennis in hierdie gebied aansienlik toegeneem.
Oorsprong
Volgens wetenskaplikes is die Aarde en die Maan omtrent dieselfde tyd gevorm. Albei liggame is 4,5 miljard jaar oud. Daar is verskeie teorieë oor die oorsprong van die satelliet. Elkeen van hulle verduidelik sekere kenmerke van die Maan, maar laat verskeie onopgeloste vrae. Die reusebotsingsteorie word vandag as die naaste aan die waarheid beskou.
Volgens die hipotese het 'n planeet soortgelyk in grootte as Mars met die jong Aarde gebots. Die impak was tangensiaal en het die vrylating in die ruimte van die meeste van die materie van hierdie kosmiese liggaam veroorsaak, sowel as 'n sekere hoeveelheid aardse "materiaal". Uit hierdie stof is 'n nuwe voorwerp gevorm. Die maan se wentelbaanradius was oorspronklik sestigduisend kilometer.
Die hipotese van 'n reusebotsing verduidelik baie kenmerke van die struktuur en chemiese samestelling van die satelliet, die meeste van die kenmerke van die Maan-Aarde-stelsel. As ons egter die teorie as basis neem, bly sommige feite steeds onverstaanbaar. Die tekort aan yster op die satelliet kan dus slegs verklaar word deur die feit dat teen die tyd van die botsing differensiasie van die binneste lae op beide liggame plaasgevind het. Tot op hede is daar geen bewyse dat so iets plaasgevind het nie. En tog, ten spyte van sulke teenargumente, word die hipotese van 'n reuse-impak beskou as die belangrikste een oor die hele wêreld.
Parameters
Die maan, soos die meeste ander satelliete, het geen atmosfeer nie. Slegs spore van suurstof, helium, neon en argon is gevind. Die oppervlaktemperatuur in verligte en donker areas verskil dus baie. Aan die sonnige kant kan dit styg tot +120 ºС, en aan die donker kant kan dit daal tot -160 ºС.
Die gemiddelde afstand tussen die Aarde en die Maan is 384 000 km. Die vorm van die satelliet is amper 'n perfekte sfeer. Die verskil tussen die ekwatoriale en polêre radii is klein. Hulle is onderskeidelik 1738,14 en 1735,97 km.
Volledige omwenteling van die Maan om die Aardeneem bietjie meer as 27 dae. Die beweging van die satelliet oor die lug vir die waarnemer word gekenmerk deur 'n verandering van fases. Die tyd van een volmaan na 'n ander is ietwat langer as die aangeduide tydperk en is ongeveer 29,5 dae. Die verskil ontstaan omdat die Aarde en die satelliet ook om die Son beweeg. Die maan moet 'n bietjie meer as een sirkel beweeg om terug te keer na sy oorspronklike posisie.
Aarde-Maan-stelsel
Die maan is 'n satelliet, ietwat anders as ander soortgelyke voorwerpe. Die belangrikste kenmerk in hierdie sin is sy massa. Dit word geskat op 7,351022 kg, wat ongeveer 1/81 van dieselfde parameter van die Aarde is. En as die massa self nie iets buitengewoons in die ruimte is nie, dan is sy verhouding met die kenmerke van die planeet atipies. As 'n reël is die massaverhouding in satelliet-planeetstelsels ietwat kleiner. Net Pluto en Charon kan met 'n soortgelyke verhouding spog. Hierdie twee kosmiese liggame het 'n tyd gelede as 'n sisteem van twee planete gekarakteriseer. Dit blyk dat hierdie benaming ook geldig is in die geval van die Aarde en die Maan.
Maan in wentelbaan
Die satelliet maak een omwenteling om die planeet relatief tot die sterre per sideriese maand, wat 27 dae 7 uur en 42,2 minute duur. Die maan se wentelbaan is ellipties van vorm. Op verskillende tydperke is die satelliet óf nader aan die planeet óf verder weg daarvan geleë. Die afstand tussen die Aarde en die Maan verander van 363 104 tot 405 696 kilometer.
Met satellietbaannog een bewys word verbind ten gunste van die aanname dat die Aarde met 'n satelliet beskou moet word as 'n stelsel wat uit twee planete bestaan. Die wentelbaan van die Maan is nie naby die ekwatoriale vlak van die Aarde geleë nie (soos tipies vir die meeste satelliete), maar feitlik in die rotasievlak van die planeet om die Son. Die hoek tussen die ekliptika en die satelliet se pad is effens meer as 5º.
Die wentelbaan van die Maan om die Aarde word deur baie faktore beïnvloed. In hierdie verband is dit nie 'n maklike taak om die presiese baan van die satelliet te bepaal nie.
'n bietjie geskiedenis
Die teorie wat verduidelik hoe die maan beweeg, is in 1747 teruggelê. Die skrywer van die eerste berekeninge wat wetenskaplikes nader gebring het om die kenmerke van die satelliet se wentelbaan te verstaan, was die Franse wiskundige Clairaut. Toe, in die verre agtiende eeu, is die omwenteling van die Maan om die Aarde dikwels voorgehou as 'n argument teen Newton se teorie. Berekeninge wat met die wet van universele gravitasie gemaak is, het baie verskil van die oënskynlike beweging van die satelliet. Clairaut het hierdie probleem opgelos.
Die kwessie is bestudeer deur bekende wetenskaplikes soos d'Alembert en Laplace, Euler, Hill, Puiseux en ander. Die moderne teorie van die omwenteling van die maan het eintlik begin met die werk van Brown (1923). Die navorsing van die Britse wiskundige en sterrekundige het gehelp om die verskille tussen berekeninge en waarneming uit te skakel.
Nie 'n maklike taak nie
Die beweging van die Maan bestaan uit twee hoofprosesse: rotasie om sy as en sirkulasie om ons planeet. Dit sou nie so moeilik wees om 'n teorie af te lei wat die beweging van die satelliet as verduidelik niesy wentelbaan is nie deur verskeie faktore beïnvloed nie. Dit is die aantrekkingskrag van die Son, en die kenmerke van die vorm van die Aarde, en die gravitasievelde van ander planete. Sulke invloede versteur die wentelbaan en voorspel die presiese posisie van die Maan in 'n bepaalde tydperk word 'n moeilike taak. Om te verstaan wat hier aan die gang is, kom ons stilstaan by sommige parameters van die satelliet se wentelbaan.
Stygende en dalende nodus, lyn van apsides
Soos reeds genoem, is die Maan se wentelbaan geneig tot die ekliptika. Die trajekte van twee liggame sny mekaar by punte wat stygende en dalende nodusse genoem word. Hulle is geleë aan teenoorgestelde kante van die wentelbaan relatief tot die middelpunt van die stelsel, dit wil sê die Aarde. Daar word na 'n denkbeeldige lyn wat hierdie twee punte verbind, verwys as 'n lyn van knope.
Die satelliet is die naaste aan ons planeet op die punt van perigeum. Die maksimum afstand skei twee ruimteliggame wanneer die maan op sy hoogtepunt is. Die lyn wat hierdie twee punte verbind, word die lyn van apsides genoem.
Baanversteurings
As gevolg van die invloed van 'n groot aantal faktore op die beweging van die satelliet, is dit in werklikheid die som van verskeie bewegings. Beskou die mees opvallende van die opkomende versteurings.
Die eerste een is noduslynregressie. Die reguit lyn wat die twee snypunte van die vlak van die maanbaan en die ekliptika verbind, is nie op een plek vas nie. Dit beweeg baie stadig in die rigting teenoor (dit is hoekom dit regressie genoem word) van die beweging van die satelliet. Met ander woorde, die vlak van die Maan se wentelbaandraai in die ruimte. Dit neem haar 18,6 jaar om een volle rotasie te maak.
Die lyn van apsis beweeg ook. Die beweging van die reguitlyn wat die aposentrum en periapsis verbind, word uitgedruk in die rotasie van die wentelvlak in dieselfde rigting as wat die Maan beweeg. Dit gebeur baie vinniger as in die geval van 'n lyn nodusse. 'n Volle beurt neem 8, 9 jaar.
Daarbenewens ervaar die maanbaan fluktuasies van 'n sekere amplitude. Met verloop van tyd verander die hoek tussen sy vlak en die ekliptika. Die reeks waardes is van 4°59' tot 5°17'. Net soos in die geval van die lyn van nodusse, is die tydperk van sulke fluktuasies 18,6 jaar.
Uiteindelik verander die Maan se wentelbaan sy vorm. Dit strek 'n bietjie en keer dan weer terug na sy oorspronklike konfigurasie. Terselfdertyd verander die eksentrisiteit van die wentelbaan (die mate van afwyking van sy vorm van 'n sirkel) van 0,04 na 0,07. Veranderinge en terugkeer na sy oorspronklike posisie neem 8,9 jaar.
Dis nie so eenvoudig nie
Eintlik is die vier faktore wat tydens die berekeninge in ag geneem moet word, nie so baie nie. Hulle put egter nie alle versteurings van die satelliet se wentelbaan uit nie. Trouens, elke parameter van die Maan se beweging word voortdurend deur 'n groot aantal faktore beïnvloed. Dit alles bemoeilik die taak om die presiese ligging van die satelliet te voorspel. En om al hierdie parameters te verantwoord, is dikwels die belangrikste taak. Byvoorbeeld, die berekening van die Maan se trajek en sy akkuraatheid beïnvloed die sukses van die sending van die ruimtetuig wat na hom gestuur is.
Invloed van die maan op die aarde
Ons planeet se satelliet is relatief klein, maar die impak daarvan is goedmerkbaar. Miskien weet almal dat dit die Maan is wat die getye op Aarde vorm. Hier moet ons dadelik 'n voorbehoud maak: die Son veroorsaak ook 'n soortgelyke effek, maar weens die veel groter afstand is die gety-effek van die ster min waarneembaar. Daarbenewens word die verandering in die watervlak in die see en oseane ook geassosieer met die eienaardighede van die rotasie van die Aarde self.
Die gravitasie-invloed van die Son op ons planeet is ongeveer tweehonderd keer groter as dié van die Maan. Getykragte is egter hoofsaaklik afhanklik van die onhomogeniteit van die veld. Die afstand wat die Aarde en die Son skei maak hulle glad, so die effek van die Maan naby ons is kragtiger (twee keer so betekenisvol as in die geval van die lig).
'n Getypol vorm aan die kant van die planeet wat tans na die nagster kyk. Aan die oorkant is daar ook 'n gety. As die Aarde stilstaan, sou die golf van wes na oos beweeg, presies onder die maan geleë. Die volle omwenteling daarvan sou binne 27 dae voltooi word, dit wil sê in 'n sideriese maand. Die tydperk van rotasie van die Aarde om sy as is egter effens minder as 24 uur. Gevolglik loop die golf oor die oppervlak van die planeet van oos na wes en voltooi een rotasie in 24 uur en 48 minute. Aangesien die golf voortdurend met die vastelande ontmoet, skuif dit vorentoe in die rigting van die Aarde se beweging en verby die planeet se satelliet in sy loop.
Vee die maan se wentelbaan uit
'n Getypol veroorsaak dat 'n groot massa water beweeg. Dit beïnvloed die beweging van die satelliet direk. Die imposante deelDie massa van die planeet word verplaas van die lyn wat die massamiddelpunte van twee liggame verbind, en trek die Maan na homself. Gevolglik ervaar die satelliet 'n oomblik van krag, wat sy beweging versnel.
Terselfdertyd ervaar die vastelande wat op 'n vloedgolf loop (hulle beweeg vinniger as die golf, aangesien die Aarde teen 'n hoër spoed as die Maan draai), 'n krag wat hulle vertraag. Dit lei tot 'n geleidelike verlangsaming in die rotasie van ons planeet.
As gevolg van die gety-interaksie van twee liggame, sowel as die werking van die wette van behoud van energie en hoekmomentum, beweeg die satelliet na 'n hoër wentelbaan. Dit verminder die spoed van die maan. In 'n wentelbaan begin dit stadiger beweeg. Iets soortgelyks gebeur met die Aarde. Dit vertraag, wat lei tot 'n geleidelike toename in die lengte van die dag.
Die maan beweeg met ongeveer 38 mm per jaar weg van die Aarde. Die studies van paleontoloë en geoloë bevestig die berekeninge van sterrekundiges. Die proses van geleidelike verlangsaming van die Aarde en die verwydering van die Maan het ongeveer 4,5 miljard jaar gelede begin, dit wil sê vanaf die oomblik dat die twee liggame gevorm het. Navorsers se data ondersteun die aanname dat vroeër die maanmaand korter was, en die Aarde teen 'n vinniger spoed geroteer het.
Die vloedgolf kom nie net in die waters van die oseane voor nie. Soortgelyke prosesse vind beide in die mantel en in die aardkors plaas. Hulle is egter minder opvallend omdat hierdie lae nie so smeebaar is nie.
Die resessie van die maan en die verlangsaming van die aarde sal nie vir ewig gebeur nie. Op die ou end sal die rotasieperiode van die planeet gelyk wees aan die omwentelingsperiode van die satelliet. Die maan sal oor een area "sweef".oppervlaktes. Die aarde en die satelliet sal altyd aan dieselfde kant na mekaar gedraai word. Hier is dit gepas om te onthou dat 'n deel van hierdie proses reeds afgehandel is. Dit is gety-interaksie wat daartoe gelei het dat dieselfde kant van die Maan altyd in die lug sigbaar is. In die ruimte is daar 'n voorbeeld van 'n sisteem wat in so 'n ewewig is. Hulle word reeds Pluto en Charon genoem.
Maan en Aarde is in konstante interaksie. Dit is onmoontlik om te sê watter van die liggame meer invloed op die ander het. Terselfdertyd word albei aan die son blootgestel. Ander, meer afgeleë, kosmiese liggame speel ook 'n beduidende rol. Om al sulke faktore te verreken, maak dit nogal moeilik om 'n model van 'n satelliet se beweging in 'n wentelbaan om ons planeet akkuraat te bou en te beskryf. 'n Groot hoeveelheid opgehoopte kennis, sowel as voortdurende verbetering van toerusting, maak dit egter moontlik om die posisie van 'n satelliet te eniger tyd min of meer akkuraat te voorspel en die toekoms te voorspel wat op elke voorwerp afsonderlik wag en die Aarde-Maan-stelsel as 'n heel.
