La lluna és un satèl·lit del nostre planeta, que atrau la mirada dels científics i dels curiosos des de temps immemorials. En el món antic, tant astròlegs com astrònoms li van dedicar tractats impressionants. Els poetes no es van quedar enrere. Avui, poc ha canviat en aquest sentit: l'òrbita de la Lluna, les característiques de la seva superfície i l'interior són estudiades acuradament pels astrònoms. Els compiladors d'horòscops tampoc no li treuen els ulls de sobre. Ambdós estudien la influència del satèl·lit sobre la Terra. Els astrònoms estudien com la interacció de dos cossos còsmics afecta el moviment i altres processos de cadascun. Durant l'estudi de la lluna, el coneixement en aquesta àrea ha augmentat significativament.
Origen
Segons els científics, la Terra i la Lluna es van formar aproximadament al mateix temps. Tots dos cossos tenen 4.500 milions d'anys. Hi ha diverses teories sobre l'origen del satèl·lit. Cadascun d'ells explica certes característiques de la Lluna, però deixa diverses preguntes sense resoldre. La teoria de la col·lisió gegant es considera avui la més propera a la veritat.
Segons la hipòtesi, un planeta de mida similar a Mart va xocar amb la jove Terra. L'impacte va ser tangencial i va provocar l'alliberament a l'espai de la major part de la matèria d'aquest cos còsmic, així com una certa quantitat de "material" terrestre. A partir d'aquesta substància, es va formar un nou objecte. El radi orbital de la Lluna era originalment de seixanta mil quilòmetres.
La hipòtesi d'una col·lisió gegant explica bé moltes característiques de l'estructura i la composició química del satèl·lit, la majoria de les característiques del sistema Lluna-Terra. Tanmateix, si prenem la teoria com a base, alguns fets encara romanen incomprensibles. Així, la deficiència de ferro al satèl·lit només es pot explicar pel fet que en el moment de la col·lisió s'havia produït la diferenciació de les capes internes en ambdós cossos. Fins ara, no hi ha proves que una cosa així hagi passat. No obstant això, malgrat aquests contraarguments, la hipòtesi d'un impacte gegant es considera la principal a tot el món.
Paràmetres
La lluna, com la majoria dels altres satèl·lits, no té atmosfera. Només s'han trobat restes d'oxigen, heli, neó i argó. Per tant, la temperatura superficial a les zones il·luminades i fosques és molt diferent. Al costat assolellat, pot pujar a +120 ºС, i al costat fosc pot baixar a -160 ºС.
La distància mitjana entre la Terra i la Lluna és de 384.000 km. La forma del satèl·lit és gairebé una esfera perfecta. La diferència entre els radis equatorial i polar és petita. Són 1738,14 i 1735,97 km respectivament.
Revolució completa de la Lluna al voltant de la Terratriga una mica més de 27 dies. El moviment del satèl·lit pel cel per a l'observador es caracteritza per un canvi de fases. El temps d'una lluna plena a una altra és una mica més llarg que el període indicat i és d'aproximadament 29,5 dies. La diferència sorgeix perquè la Terra i el satèl·lit també es mouen al voltant del Sol. La lluna ha de recórrer una mica més d'un cercle per tornar a la seva posició original.
Sistema Terra-Lluna
La lluna és un satèl·lit, una mica diferent d' altres objectes semblants. La seva principal característica en aquest sentit és la seva massa. S'estima en 7,351022 kg, que és aproximadament 1/81 del mateix paràmetre de la Terra. I si la massa en si no és una cosa fora del comú a l'espai, aleshores la seva relació amb les característiques del planeta és atípica. Com a regla general, la relació de massa en sistemes satèl·lit-planeta és una mica més petita. Només Plutó i Caront poden presumir d'una proporció similar. Aquests dos cossos còsmics fa un temps es van començar a caracteritzar com un sistema de dos planetes. Sembla que aquesta designació també és vàlida en el cas de la Terra i la Lluna.
Lluna en òrbita
El satèl·lit fa una revolució al voltant del planeta en relació amb les estrelles per mes sideral, que dura 27 dies, 7 hores i 42,2 minuts. L'òrbita de la Lluna és de forma el·líptica. En diferents períodes, el satèl·lit es troba més a prop del planeta o més lluny d'aquest. La distància entre la Terra i la Lluna canvia de 363.104 a 405.696 quilòmetres.
Amb trajectòria de satèl·lituna prova més es connecta a favor de la suposició que la Terra amb un satèl·lit s'ha de considerar com un sistema format per dos planetes. L'òrbita de la Lluna no es troba prop del pla equatorial de la Terra (com és típic de la majoria de satèl·lits), sinó pràcticament en el pla de rotació del planeta al voltant del Sol. L'angle entre l'eclíptica i la trajectòria del satèl·lit és una mica més de 5º.
L'òrbita de la Lluna al voltant de la Terra està influenciada per molts factors. En aquest sentit, determinar la trajectòria exacta del satèl·lit no és una tasca fàcil.
Una mica d'història
La teoria que explica com es mou la lluna es va establir l'any 1747. L'autor dels primers càlculs que van apropar els científics a comprendre les característiques de l'òrbita del satèl·lit va ser el matemàtic francès Clairaut. Aleshores, al llunyà segle XVIII, la revolució de la Lluna al voltant de la Terra es va plantejar sovint com a argument contra la teoria de Newton. Els càlculs fets amb la llei de la gravitació universal diferien molt del moviment aparent del satèl·lit. Clairaut va resoldre aquest problema.
El tema va ser estudiat per científics tan coneguts com d'Alembert i Laplace, Euler, Hill, Puiseux i altres. La teoria moderna de la revolució de la lluna va començar en realitat amb el treball de Brown (1923). La investigació del matemàtic i astrònom britànic va ajudar a eliminar les discrepàncies entre els càlculs i l'observació.
No és una tasca fàcil
El moviment de la Lluna consta de dos processos principals: la rotació al voltant del seu eix i la circulació al voltant del nostre planeta. No seria tan difícil derivar una teoria que expliqui el moviment del satèl·lit sila seva òrbita no es va veure afectada per diversos factors. Aquesta és l'atracció del Sol i les característiques de la forma de la Terra i els camps gravitatoris d' altres planetes. Aquestes influències pertorben l'òrbita i predir la posició exacta de la Lluna en un període determinat es converteix en una tasca difícil. Per tal d'entendre què passa aquí, ens fixem en alguns paràmetres de l'òrbita del satèl·lit.
Node ascendent i descendent, línia d'àbsides
Com ja s'ha dit, l'òrbita de la Lluna està inclinada a l'eclíptica. Les trajectòries de dos cossos es tallen en punts anomenats nodes ascendents i descendents. Es troben en costats oposats de l'òrbita respecte al centre del sistema, és a dir, la Terra. Una línia imaginària que uneix aquests dos punts s'anomena línia de nusos.
El satèl·lit és el més proper al nostre planeta al punt del perigeu. La distància màxima separa dos cossos espacials quan la Lluna està en el seu apogeu. La línia que uneix aquests dos punts s'anomena línia d'absides.
Alteracions de l'òrbita
Com a conseqüència de la influència d'un gran nombre de factors en el moviment del satèl·lit, de fet, és la suma de diversos moviments. Considereu la més notable de les pertorbacions emergents.
La primera és la regressió de la línia de nodes. La recta que uneix els dos punts d'intersecció del pla de l'òrbita lunar i l'eclíptica no està fixada en un sol lloc. Es mou molt lentament en la direcció oposada (per això s'anomena regressió) al moviment del satèl·lit. En altres paraules, el pla de l'òrbita de la Llunagira en l'espai. Triga 18,6 anys a fer una rotació completa.
La línia dels absis també es mou. El moviment de la línia recta que connecta l'apocentre i el periapsi s'expressa en la rotació del pla orbital en la mateixa direcció en què es mou la Lluna. Això passa molt més ràpid que en el cas d'una línia de nodes. Un torn complet triga 8 o 9 anys.
A més, l'òrbita lunar experimenta fluctuacions d'una certa amplitud. Amb el temps, l'angle entre el seu pla i l'eclíptica canvia. El rang de valors és de 4°59' a 5°17'. Igual que en el cas de la línia de nodes, el període d'aquestes fluctuacions és de 18,6 anys.
Finalment, l'òrbita de la Lluna canvia de forma. S'estira una mica i després torna a la seva configuració original. Al mateix temps, l'excentricitat de l'òrbita (el grau de desviació de la seva forma respecte a un cercle) canvia de 0,04 a 0,07. Els canvis i el retorn a la seva posició original triguen 8,9 anys.
No és tan senzill
En realitat, els quatre factors que cal tenir en compte durant els càlculs no són tants. Tanmateix, no esgoten totes les pertorbacions de l'òrbita del satèl·lit. De fet, cada paràmetre del moviment de la Lluna es veu afectat constantment per un gran nombre de factors. Tot això complica la tasca de predir la ubicació exacta del satèl·lit. I comptabilitzar tots aquests paràmetres és sovint la tasca més important. Per exemple, el càlcul de la trajectòria de la Lluna i la seva precisió afecta l'èxit de la missió de la nau espacial enviada a ella.
Influència de la Lluna a la Terra
El satèl·lit del nostre planeta és relativament petit, però el seu impacte és bonotablement. Potser tothom sap que és la Lluna la que forma les marees a la Terra. Aquí hem de fer una reserva immediatament: el Sol també provoca un efecte semblant, però a causa de la distància molt més gran, l'efecte de marea de l'estrella es nota poc. A més, el canvi del nivell de l'aigua als mars i oceans també s'associa amb les peculiaritats de la rotació de la Terra mateixa.
La influència gravitatòria del Sol al nostre planeta és unes dues-centes vegades més gran que la de la Lluna. Tanmateix, les forces de marea depenen principalment de la deshomogeneïtat del camp. La distància que separa la Terra i el Sol els suavitza, de manera que l'efecte de la Lluna a prop nostre és més potent (el doble de significatiu que en el cas de la lluminària).
Una marea es forma al costat del planeta que actualment s'enfronta a l'estrella nocturna. A la banda oposada també hi ha marea. Si la Terra estigués estacionària, llavors l'ona es mouria d'oest a est, situada exactament sota la lluna. La seva revolució completa es completaria en 27 dies, és a dir, en un mes sideral. No obstant això, el període de rotació de la Terra al voltant del seu eix és una mica inferior a 24 hores, com a resultat, l'ona recorre la superfície del planeta d'est a oest i completa una rotació en 24 hores i 48 minuts. Com que l'ona es troba constantment amb els continents, es desplaça cap endavant en la direcció del moviment de la Terra i supera el satèl·lit del planeta en la seva carrera.
Suprimir l'òrbita de la Lluna
Un maremot fa que es mogui una massa enorme d'aigua. Això afecta directament el moviment del satèl·lit. La part imponentLa massa del planeta es desplaça de la línia que uneix els centres de masses de dos cossos, i atrau la Lluna cap a si mateixa. Com a resultat, el satèl·lit experimenta un moment de força, que accelera el seu moviment.
Al mateix temps, els continents que corren amb un maremot (es mouen més ràpid que l'ona, ja que la Terra gira a una velocitat superior a la que fa la Lluna), experimenten una força que els frena. Això comporta una desacceleració gradual de la rotació del nostre planeta.
Com a resultat de la interacció de la marea de dos cossos, així com de l'acció de les lleis de conservació de l'energia i el moment angular, el satèl·lit es mou a una òrbita superior. Això redueix la velocitat de la lluna. En òrbita, comença a moure's més lentament. Una cosa semblant passa amb la Terra. S'alenteix, donant lloc a un augment gradual de la durada del dia.
La lluna s'allunya de la Terra uns 38 mm per any. Els estudis de paleontòlegs i geòlegs confirmen els càlculs dels astrònoms. El procés d'alentiment gradual de la Terra i l'eliminació de la Lluna va començar fa aproximadament 4.500 milions d'anys, és a dir, des del moment en què es van formar els dos cossos. Les dades dels investigadors donen suport a la suposició que abans el mes lunar era més curt i la Terra girava a una velocitat més ràpida.
El maremot es produeix no només a les aigües dels oceans. Processos similars ocorren tant al mantell com a l'escorça terrestre. Tanmateix, es noten menys perquè aquestes capes no són tan mal·leables.
La recessió de la Lluna i la desacceleració de la Terra no passaran per sempre. Al final, el període de rotació del planeta serà igual al període de revolució del satèl·lit. La lluna "volarà" sobre una àreasuperfícies. La terra i el satèl·lit sempre estaran girats pel mateix costat l'un a l' altre. Aquí convé recordar que part d'aquest procés ja s'ha completat. És la interacció de les marees la que ha portat al fet que el mateix costat de la Lluna és sempre visible al cel. A l'espai, hi ha un exemple d'un sistema que es troba en aquest equilibri. Aquests ja es diuen Plutó i Caront.
La Lluna i la Terra estan en interacció constant. És impossible dir quin dels cossos té més influència sobre l' altre. Al mateix temps, tots dos estan exposats al sol. Altres cossos còsmics més llunyans també tenen un paper important. Tenir en compte tots aquests factors fa que sigui bastant difícil construir i descriure amb precisió un model del moviment d'un satèl·lit en òrbita al voltant del nostre planeta. No obstant això, una gran quantitat de coneixement acumulat, així com la millora constant dels equips, permet predir amb més o menys precisió la posició d'un satèl·lit en qualsevol moment i predir el futur que li espera a cada objecte individualment i el sistema Terra-Lluna com a sencer.
