Почему Луна удаляется от Земли?
Благодаря своей силе притяжения Луна сильнее притягивает к себе определенные части Земли, создавая приливную выпуклость в океанах нашей планеты. Так как Земля вращается гораздо быстрее Луны, то эта выпуклость возникает несколько раньше последней, что в силу ряда физических явлений толкает Луну на более высокую орбиту вокруг Земли.
Опасно легко воспринимать Луну как нечто само собой разумеющееся. То же самое верно и для Солнца. Однако, если бы не их вечное пребывание в нашем небе, жизнь на Земле была бы очень, очень сильно отличалась бы от того, что она есть сейчас, и не была бы для нас особенно приятной вещью!
Однако наш единственный естественный спутник — Луна — на самом деле удаляется от Земли. Ее орбита с каждым годом становится все больше и больше!
Воздействие приливных сил
Луна вращается вокруг Земли последние 4,5 миллиарда лет. Благодаря превосходящей массе Земли, она оказывает гораздо большую гравитационную силу, чем Луна на Землю, а это означает, что она тянет Луну к себе сильнее. Это порождает приливные силы, которые вызывают приливы в наших океанах.
Гравитационное притяжение между Луной и Землей сильнее на той стороне Земли, которая обращена к Луне. Причем эта сила наиболее сильна в области, наиболее близкой (имеющей минимальное расстояние) к Луне.
Как вы можете видеть на изображении выше, средняя часть нашей планеты (т.е. Экваториальная область) находится ближе к Луне, чем верх и низ планеты (полярные регионы). Следовательно, Луна немного сильнее притягивает к себе экваториальные области. Это большее гравитационное притяжение Луны вызывает высокие приливы в водах океанов (в этом регионе), создавая выпуклость в средней части Земли. Это называется приливной выпуклостью (или экваториальной выпуклостью).
Вот как ведут себя океанические приливы в зависимости от положения Земли по отношению к Луне. Это ясно показывает, что океан испытывает приливы, когда он находится ближе всего к Луне.
Эффект приливных сил испытывают обе стороны, т.е. точно так же, как наша планета переживает выпуклость (обратите внимание, что в результате этой выпуклости фактическое твердое тело Земли искажается всего на несколько сантиметров), вызванную гравитацией Луны, Луна также переживает приливное выпуклость на стороне, наиболее близкой к Земле.
Вращение Луны и Земли
Дрейфующие от Луны движения могут быть приписаны вращению как Земли, так и Луны. Понимаете, Земля вращается достаточно быстро (точнее, имеет высокую скорость вращения). Она совершает одно вращение по своей оси всего за 24 часа. С другой стороны, Луне требуется 27,3 дня, чтобы совершить одно вращение по своей оси! Очевидно, что Луна намного медленнее Земли, когда речь заходит об их соответствующей скорости вращения.
Поскольку существует значительная разница в их скоростях, приливная выпуклость на Земле пытается тянуть Луну вперед по своей орбите и имеет тенденцию ускорять ее (хотя и незначительно). Поскольку каждое действие имеет равную и противоположную реакцию, Луна также отталкивается от приливной выпуклости Земли, что приводит к уменьшению скорости вращения Земли.
Это уменьшение скорости вращения Земли вызывает потерю углового момента (энергии вращения), который затем передается на орбиту Луны через приливную силу, делая ее немного больше с каждым годом.
Результатом всего этого является то, что круговой путь Луны вокруг Земли увеличивается со скоростью 3,8 сантиметра в год. Другими словами, Луна с каждым годом удаляется от Земли на 3,8 сантиметра.
Аналогичным образом, скорость вращения Земли снижается такими темпами, что через 100 лет один день на Земле будет на 2 миллисекунды длиннее, чем сейчас.
В заключение. да, Луна удаляется от нас, но делает это очень медленно, так что не беспокойтесь пока о длинных безлунных ночах!
Источник
Луна отдаляется от Земли, а Земля от Солнца
Ученые установили, что Луна отдаляется от нашей планеты. Скорость данного отдаления составляет 3,8 сантиметра в год. Данный факт удалось установить с помощью лазерных отражателей, которые были установлены на спутнике американскими астронавтами и советскими исследовательскими аппаратами.
Луна замедляет Землю
Наша планета оказывает на Луну серьезное гравитационное воздействие, за счет чего спутник остается на орбите. Кроме того, Луна так же оказывает гравитационно-приливное взаимодействие. В силу этого Земля замедляет свою скорость вращения вокруг собственной оси. Как следствие сутки на планете становятся большими. Но нужно отметить, что скорость замедления незначительная. За каждые 500 тысяч лет земные сутки становятся дольше всего на 1 секунду.
В определенный момент замедление скорости вращения Земли остановиться, так же остановиться и удаление спутника от нас. В этот момент на нашей планете сутки будут длиться целый месяц. Кроме того, Земля будет обращена к своему спутнику одной стороной, так же, как и Луна сейчас обращена к нам.
Отличным примером в Солнечной системе выступает связка Харон-Плутон. Планета и спутник уже прошли стадии взаимной эволюции. Данные небесные тела всегда повернуты друг к другу одной стороной и расстояние между ними не меняется.
Земля отдаляется от Солнца
Не смотря на огромное расстояние между звездой и нашей планетой огромные расстояния, между ними так же прочные гравитационные взаимосвязи. Солнце так же вращается вокруг собственной оси. Время одного оборота светила составляет 25,4 земных суток.
Если говорить о гравитационно-приливном взаимодействии между Солнцем и Землей, то оно выражено не так сильно, как с Луной. Тем не менее этот эффект позволяет мам отдаляться от солнца на 1 миллиметр каждую тысячу лет.
Еще один факто удаления нас от Солнца это потеря массы звезды, как следствие потеря гравитационного притяжения. За одну секунду наше светило теряет 4 миллиона тон собственного вещества. Не смотря на колоссальные объемы в космических масштабах это мизер. За всю историю своей эволюции Солнце потеряет не больше чем 0,1% массы.
За счет снижения массы и как следствие снижения силы гравитационного притяжения, наша планета отдаляется от звезды на 1,5 сантиметра каждый год. Чем дальше от Солнца, тем притяжение меньше. К примеру, Сатурн ежегодно отдаляется от звезды на 14 сантиметров.
Ученые говорят, что да действительно, Луна удаляется от Земли – но это не бесконечный процесс. Так же доказано, что Земля отдаляется от Солнца. Но нашей планете не убежать от звезды, уже через 5 миллиардов лет, она станет красным гигантом и поглотит ее.
Источник
Почему Луна с каждым годом удаляется от Земли
Единственным спутником Земли является Луна , расстояние до которой составляет около 384.467 км, то есть примерно 30 диаметров нашей планеты. С древних времен люди наблюдали за ней и пытались описать и объяснить движение нашего спутника. Сейчас, благодаря современной науке, ученые смогли сделать точные расчеты, погрешность которых может быть не более нескольких сантиметров.
Рассчитать движение Луны очень сложно, так как нужно учитывать и сплюснутость нашей планеты и влияние на нее Солнца. Ее орбита похожа на медленно раскручивающуюся спираль, и с каждым годом Луна удаляется от Земли.
Происхождение Луны
Мы не можем точно знать, что именно произошло около 4,6 млрд. лет назад, когда, по мнению ученых, появилась Луна. Есть множество гипотез , объясняющих, как возник наш постоянный спутник.
Пока ученые не определились, на какой именно остановиться, но основной считается теория Гигантского столкновения, согласно которой Земля столкнулась с небесным телом, которое назвали Тейей . Удар был под углом, почти по касательной, из-за чего часть этой планеты и часть земной мантии попали на околоземную орбиту, из них и получилась прото-Луна. У этой теории тоже есть недостатки, но считается, что она ближе остальных к истине.
Специалисты до сих пор ломают голову над тем, что произошло миллиарды лет назад. В 2008 году американские ученые пытались восстановить картину прошлого и предположили, около 4 млрд. лет назад произошло столкновение Земли с небесным телом, размером с Марс.
До этого события световой день на нашей планете был не больше 4 часов, а сама она вращалась в противоположную сторону. После столкновения появилась Луна, на Земле зародилась жизнь, вращение нашей планеты, замедлилось, уменьшился угол наклона ее оси, день стал длиннее.
В 2020 году появились сообщения : команда исследователей, в которую входили ученые из разных стран, при помощи компьютерного моделирования смогли установить, что около 4,5 млрд. лет назад наша планета была по форме похожа на картофелину, а не на шар. Когда произошло столкновение с крупным небесным телом, появилась Луна. Она тогда была очень близка к нашей планете и очень сильно на нее влияла.
Ученые утверждают, что в те времена она была в 30 раз ближе к Земле. Из-за этого Земля «проснулась», активизировались вулканы, стал формироваться ландшафт. Около 4,5 млрд. лет назад это расстояние между планетой и ее спутником было всего в 12,5 тыс. км, сутки были короткими, всего 2,5 часа.
Луна удаляется от Земли
Если раньше Луна была к нам так близка, сейчас это расстояние выросло в разы. А все потому, что наш спутник со скоростью около 38 мм в год уже давно начал удаляться от Земли. Так как с момента ее появления прошли миллиарды лет, расстояние значительно увеличилось.
Это происходит из-за приливного ускорения , которое начало действовать сразу после того, как на Земле появились океаны. Из-за массы Луны, находящейся рядом с нами, образуется приливная волна, и, как следствие, немного замедляется вращение планеты. Действует закон сохранения импульса и сохранения энергии, из-за того, вращение Земли немного уменьшается, момент импульса спутника увеличивается, Луна перебирается на другую, более высокую орбиту.
Что же нас ждет дальше? Ученый из Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владимир Сурдин объяснял, что скорость ухода Луны со временем начнет уменьшаться. Через 5 млрд. лет радиус орбиты спутника станет максимальным – 463 тыс. км (сейчас он около 385 тыс. км), тогда сутки будут длиться 870 часов, т.е. примерно 5 недель.
В это время скорость вращения планеты вокруг оси и Луны по своей орбите могут сравняться. И, несмотря на то, что приливного трения уже не будет, солнечные приливы продолжат влиять на Землю, тормозить ее. После этого Луна очень медленно начнет приближаться к планете. Гипотезу о том, что Луна может удалиться от Земли, ученые не поддерживают, т.к. она противоречит основам небесной механики.
Источник
Отдаляется ли Земля от Солнца?
Учёные выяснили, Луна постоянно отдаляется от Земли со скоростью 3.8 см в год. Точность определена благодаря лазерным отражателям, оставленным на Луне советскими аппаратами и американскими астронавтами.
Изменение вращения Земли
В связи с гравитационно-приливным взаимодействием (связка естественный спутник — центральное тело или Луна — Земля), вращение Земли вокруг своей оси непрерывно замедляется. Сутки становятся длиннее. Правда процесс настолько медленный, что через каждые 500 000 лет день на Земле становится дольше на 1 секунду .
Процесс отдаления Луны и замедления вращения Земли остановится, когда орбитальный период Луны будет совпадать с периодом вращения Земли вокруг своей оси. Другими словами, когда день на Земле будет длиться целый месяц.
Земля также будет обращена к Луне только одной стороной, как сейчас Луна к Земле. Хорошим примером служит система Плутон — Харон. Они давно уже прошли стадии эволюции. Оба небесных объектов всегда обращены друг к другу одной стороной и расстояние между ними остаётся неизменным.
Отдаление Земли от Солнца
Но как быть со связкой Солнце — Земля? Солнце тоже вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 25,4 земных дней. В отличие от Луны, звезда находится в 400 раз дальше.
Гравитационно-приливное взаимодействие всё же есть, так как Солнце очень массивный объект. Приливной эффект выражен гораздо слабее. Тем не менее эффект отдаляет нас от Солнца со скоростью 1 миллиметр в 1000 лет .
Второй фактор, каждую секунду Солнце теряет 4 миллиона тонн вещества. Значит гравитация звезды ослабевает. Кажется очень много, только за всю свою 10-миллиардную жизнь Солнце потеряет не более 0,1% своей массы.
Даже эта небольшая потеря позволяет Земле и другим космическим объектам отдаляться от звезды. Каждый год Земля становится дальше на 1,5 см . Эффект усиливается с более дальними объектами. Например, Сатурн отдаляется от Солнца со скоростью 14 см в год.
В итоге, из-за гравитационно-приливного взаимодействия и потери солнечной массы, Земля отдаляется от Солнца со скоростью (0,001 мм + 1,5 см)
1,5 см в год. Но Земля так и не убежит от Солнца. Через 5 миллиардов лет Солнце, превратившись в красного гиганта, поглотит её.
Понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, делитесь информацией в социальных сетях. Дальше будет интереснее!
Источник
Почему Луна отдаляется от Земли?
Думаю каждый, кто немного интересовался космосом знает, что Луна медленно отдаляется от Земли. Иногда нас спрашивают:
Почему Луна отдаляется? Значит ли это, что в будущем Луна улетит от Земли?
В этой статье мы ответим на эти вопросы.
Согласно современным научным представлениям Луна сформировалась когда протопланета размером примерно с Марс столкнулась с Землёй примерно 4.5 миллиардов лет назад. В результате столкновения в космос было выброшено вещество, из которого сформировалась Луна.
Моделирование столкновения Земли с протопланетой, приведшее к формированию Луны
Исследования показывают, что во время своего формирования Луна была гораздо ближе к Земле — на расстоянии всего около 22500 километров. Для сравнения сейчас расстояние до Луны составляет 384 000 километров. Луна продолжает удаляться от Земли со скоростью примерно 3.78 сантиметра в год.
Чем обусловлено отдаление Луны от Земли?
Причиной, по которой Луна отдаляется от Земли является приливное ускорение . Земля своим притяжением удерживает Луну на орбите. При этом Луна также обладает заметной массой и её гравитационное притяжение также действует на Землю. Притяжение Луны проявляется в виде приливов и отливов.
Вращение Земли вокруг собственной оси приводит к тому, что приливная волна или как еще говорят приливный горб (tidal bulge) немного обгоняет Луну.
Благодаря тому, что приливный горб находится чуть впереди Луны он немного изменяет направление вектора притяжения Земли действующего на Луну и Луна чуть-чуть ускоряется. За счёт этого небольшого ускорения Луна и переходит на немного более высокую орбиту.
Источник