الفلك

هل ستظل الأرض محصورة في مواجهة القمر؟

هل ستظل الأرض محصورة في مواجهة القمر؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

من فهمي الأساسي ،

يتم نقل الزخم من دوران الأرض إلى مدار القمر عن طريق احتكاك المد والجزر. يتباطأ دوران الأرض ويتراجع القمر من الأرض أثناء تحركه إلى مدار أعلى. سيستمر هذا حتى تتساوى فترة دوران الأرض مع الفترة المدارية للقمر ، أي أن الأرض مقفلة مدًا على القمر.

بافتراض أن لدي ما هو صحيح أعلاه - ويرجى تصحيحه إذا لم أفعل - فهل سيكون هناك ، من الناحية الواقعية ، وقتًا كافيًا لحدوث قفل المد والجزر قبل أن تتمدد الشمس وتبتلع الأرض؟ أم أن هناك سببًا آخر لعدم حبس الأرض تجاه القمر أبدًا؟


عندما يدور القمر حول الأرض ، تعمل قوى المد والجزر على إبطاء دوران الأرض بمقدار 2 ميلي ثانية في كل قرن. في نهاية المطاف ، في عشرات المليارات من السنين ، ستحقق الأرض والقمر قفلًا مزدوجًا للمد والجزر ، حيث يكون كلاهما عالقًا مع جانب واحد يواجه الآخر أثناء دورانهما حول مركز الأرض والقمر. في غضون 7.5 مليار سنة ، ستتجاوز الشمس مدار الأرض الحالي ، لكن الأرض قد تنجرف أكثر ، مما يمنعها من التبخر.

ومع ذلك ، هذا بجانب النقطة ، لأنه في حوالي مليار عام ، ستكون كل مياه الأرض قد غُليت بعيدًا ، مما يعني أنه لن يكون هناك المزيد من المد والجزر في المحيط ، وبالتالي من المحتمل ألا يحقق نظام الأرض والقمر أبدًا قفلًا مزدوجًا للمد والجزر.

مراجع:

  • هل سيخرج القمر من مدار الأرض؟ - جايلز سبارو ، إجابات الفضاء

  • حصاد الانحراف القمري؟ - تيري ر. ماكونيل ، جامعة سيراكيوز

  • متى ستغلق الأرض على القمر؟ - فريزر كاين ، الكون اليوم

  • ستبتلع الشمس الأرض في النهاية - ربما - ديفيد أبيل ، Scientific American

  • إعادة النظر في المستقبل البعيد للشمس والأرض - K.-P. شرودر وروبرت كونون سميث ، MNRAS

  • متى ستفقد الأرض محيطاتها؟ - CNRS ، العلوم اليومية


علاقة صخرية: هل القمر يغادر الأرض؟

من المريح النظر إلى السماء ليلاً. تبدو النجوم الساطعة وكأنها أصدقاء مألوفون ... القمر المليء بالثقب يشبه الحليف الثابت وغير المتغير. من منظورنا للأرض ، يبدو الكون مستقرًا وأبديًا

بالطبع ، هذه ليست الأمور حقًا. في الواقع ، سماء الليل لدينا في حالة تغير مستمر.

ربما سمع معظمكم أن العلاقة بين الأرض والقمر غير مستقرة قليلاً (لعدم وجود مصطلح أفضل). على الرغم من أن القمر يبدو لطيفًا وموثوقًا به ، إلا أنني أخشى أن تكون الشائعات صحيحة - فالأرض والقمر يتباعدان عن بعضهما البعض. كل يوم ، يتقدم القمر ببطء أكثر فأكثر. إنه يزيد مداره ويبتعد عنا بمعدل 1.5 بوصة في السنة (4 سم). صحيح أنه مقلق بعض الشيء. ومع ذلك ، فقد سمعت الكثير من الناس يفقدون هذا الأمر بشكل مبالغ فيه. كما ترى ، هناك عدد من الأفراد الذين يعتقدون أن القمر يغادر إلى الأبد (نأمل أنك لم تصدق أبدًا هذه الأكاذيب المشينة ، لكن الكثير من الناس يفعلون ذلك).

يتحدث الأفراد كثيرًا عن الانفصال الدائم. ويسعدني أن أقول إن هذا محض هراء.

الإعلانات

الإعلانات

كما هو الحال في العديد من العلاقات الصخرية ، فإن الأرض والقمر يحتاجان فقط إلى القليل من الوقت والمكان لحل الأمور. في النهاية ، نحتاج فقط إلى التحلي بالصبر. في حوالي 50 مليار سنة ، سيتوقف القمر عن الابتعاد عنا ويستقر في مدار لطيف ومستقر. في هذه المرحلة ، سيستغرق القمر حوالي 47 يومًا للالتفاف حول الأرض (حاليًا ، يستغرق ما يزيد قليلاً عن 27 يومًا). عندما يتحقق هذا الاستقرار الجديد ، سيتم ربط الأرض والقمر ببعضهما البعض. نتيجة لذلك ، سيبدو القمر دائمًا في نفس المكان في السماء - لذلك ستبدو علاقتنا أكثر استقرارًا من أي وقت مضى!

... بالطبع ، ستتحول الشمس إلى عملاق أحمر في غضون 5 مليارات سنة ، ويعتقد العديد من العلماء أنها ستستهلك كوكبنا في هذه العملية. لذا فإن الأرض والقمر سوف يتم طمسهما قبل وقت طويل من تحقيق الاستقرار… ومن المحتمل أن ينقرض الجنس البشري. لكننا جميعًا قد نتحرك معًا تحت السطح الحارق لشمسنا ، معًا أخيرًا. إنه نوع من التفكير الجميل… نوع من.

بصفتك قارئًا لـ Futurism ، ندعوك للانضمام إلى مجتمع Singularity Global Community ، وهو منتدى الشركة الأم لمناقشة العلوم والتكنولوجيا المستقبلية مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل من جميع أنحاء العالم. الاشتراك مجاني ، اشترك الآن!


هل سيصبح القمر يومًا ما مغلقًا للمد والجزر؟

لذا فإن القمر حاليًا مغلق بالمد والجزر ، لكن القمر أيضًا يتحرك ببطء شديد بعيدًا عن الأرض. هل هذا يعني أنه سيصبح يومًا ما مقيدًا بالمد والجزر في المستقبل البعيد؟

يعد قفل المد والجزر عمومًا توازنًا تتحرك الأجسام نحوه ، وسيحتاجون إلى بعض القوة الخارجية لتغيير ذلك.

إذا كان القمر قد غادر الكرة الأرضية والتلال ، فلن يكون مغلقًا تدريجيًا ، لكن IIRC الشمس ستتوسع وتلتهمنا قبل حدوث ذلك.

الآلية الأساسية التي تسببت في انغلاق القمر مدًّا على الأرض هي بالضبط نفس الشيء الذي تسبب في انجراف القمر ببطء بعيدًا. يتشوه القمر (والأرض) قليلاً بفعل قوى المد والجزر مما يؤدي إلى انتفاخ المد والجزر على طول المحور بين الجسمين. على سبيل المثال ، إذا كان للقمر دوران أسرع من فترته المدارية ، فسيتم تدوير الانتفاخ قليلاً أمام هذا المحور ، وستقوم قوة الجاذبية الأقوى على الجانب القريب من القمر بتطبيق عزم دوران صافي باتجاه المحور ، مما يؤدي في النهاية إلى التباطؤ. تناوب على سطح القمر & # x27s. وبهذه الطريقة ، فإن وجود قوى المد والجزر بين الأرض و mMoon يضمن أن القمر سيصبح حتمًا مقفلًا تدريجيًا.

يتحرك القمر بعيدًا عن الأرض للسبب نفسه (على الرغم من أنه أكثر تعقيدًا بعض الشيء لأن الأرض بها الكثير من الماء السائل). بشكل تقريبي ، تدور الأرض بسرعة كبيرة ، وبالتالي فإن قوى المد والجزر من القمر تعمل مثل الفرامل ، مما يطيل يومنا ببطء. يعني الحفاظ على الزخم الزاوي أن إبطاء دوران الأرض يزيد من الزخم الزاوي للقمر وبالتالي ينقل مداره بعيدًا عن الأرض.

من حيث المبدأ ، ستصبح الأرض في النهاية مقفلة مدًا على القمر وسيتوقف مدار القمر & # x27s عن التحرك بعيدًا ، على افتراض أن القمر لا يزال داخل كرة تل الأرض حيث تظل هذه الاعتبارات ثنائية الجسم وصفًا جيدًا . ومع ذلك ، يمكننا أن نحسب أن هذا سيحدث بعد فترة طويلة من توسع الشمس إلى عملاق أحمر.


هل يمكن للأرض أن تنغلق على الشمس تدريجيًا بحيث يكون جانب واحد دائمًا مواجهًا للداخل (مثل القمر)؟

العناوين تشرح كل شيء إلى حد كبير. أفهم كيف أن القمر مغلق على الأرض ولكن أتساءل عما إذا كان هذا يمكن أن يحدث على نطاق كبير مثل الأرض / الشمس. سؤال إضافي: ماذا سيحدث للقمر إذا كانت الأرض محصورة عن الشمس؟

كانت الأرض تدور بشكل أسرع بكثير منذ ملايين السنين ، وكانت تفقد تدريجياً طاقة الدوران. لست متأكدًا من التفاصيل الدقيقة ولكنها ناتجة عن التفاعل بين القمر والأرض من خلال المد والجزر في المحيط. يتم إنشاء عزم دوران يؤدي إلى تسريع القمر وإبطاء الأرض. هنا & # x27s الويكي

على أي حال ، سيتم إغلاق الأرض في النهاية تدريجيًا مع القمر بحيث يكون يوم واحد = شهرًا واحدًا.

بسبب المسافة النسبية ، يكون للشمس تأثير مد وجزر أصغر بكثير على الأرض ، لذا فإن عملية الانغلاق المدّي للشمس ستستغرق وقتًا أطول ، ولكنها ستحدث بنفس العملية كما هو الحال مع الأرض للقمر.

تحرير: ذكر شخص ما أن الأرض يمكن & # x27t أن تصبح مقفلة تدريجيًا للشمس بمجرد أن تصبح مقفلة على القمر. أعترف أنني لا أفهم الموضوع بما يكفي لفهم ما إذا كان ذلك سيحدث أو لماذا.

على أي حال ، سيتم إغلاق الأرض في النهاية تدريجيًا مع القمر بحيث يكون يوم واحد = شهرًا واحدًا.

1 يوم الأرض = 1 شهر قمري؟

شهر سينودسي واحد = 29.5 يومًا (من اكتمال القمر إلى اكتمال القمر بالإشارة إلى الشمس)

شهر فلكي واحد = 27.3 يومًا (مدار كامل حول الأرض)

هذا تفسير جيد ، لكنه في الواقع قوى المد والجزر ككل وليس المد والجزر على وجه الخصوص. سيصبح أي جسم في المدار مقفلًا في النهاية ، حتى لو لم يكن هناك سائل (على السطح أو غير ذلك).

ستكون الأرض محصورة بشكل مدّي مع الشمس في مرحلة ما أيضًا من الناحية النظرية ، إذا كانت الأرض لا تزال موجودة في تلك المرحلة. الأرض مستطيلة قليلاً لذا فإن الكتلة الأكبر تقع على جانب واحد. هذا يجعل دوران الأرض أبطأ وأبطأ حتى يشير الجانب الثقيل إلى الأبد نحو الشمس. هذا مشابه لفكرة صخرة ثقيلة تتدحرج بين تلتين ووادي ، وتنتهي عند السكون في الوادي.

في هذه المرحلة سيكون هناك نصف الأرض مع النهار ، ونصف الأرض بالليل ، مما سيؤدي إلى تدمير البيئة. سيتم تسخين جانب واحد من الأرض باستمرار ، بينما سيكون الجانب الآخر باردًا دائمًا ، وستكون المنطقة الوحيدة الصالحة للسكن التي بها ماء سائل متبقي عبارة عن شريط صغير حول منتصف الأرض. سيؤدي القصف المستمر للموجات الكهرومغناطيسية من الشمس إلى تحور كل أشكال الحياة على جانب واحد من الكوكب ، مما يجعل من الصعب جدًا على أي كائن حي معقد يعتمد على الشبكة المحدودة من المسارات المثبطة ، مثلنا ، البقاء على قيد الحياة. هذا بسبب الطفرات التي تجعل الحمض النووي يترجم إلى بروتينات لا تعمل. ومن الآثار الأخرى لذلك ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان ، والشيخوخة بشكل أسرع ، وأعمار أقصر بكثير ، بافتراض أن درجة حرارة الجزء المشرق من الأرض تسمح حتى بأي حياة على الإطلاق.

تحرير: عطارد ليس محبوسًا بشكل مدّي في الشمس ، بل هو في صدى مداري 3: 2 مع الشمس.


قفل المد والجزر وأورانوس

يبدو أن الصيغة التي يعرضونها لـ Time to tidal locking في حالة أورانوس سيهيمن عليها المصطلح a ^ 6 الذي يصف المحور شبه الرئيسي المداري.

وهذا لا يأخذ في الاعتبار قفل المد والجزر للأجسام الأخرى المحصورة بالمد والجزر على أورانوس.

أود أن أقول إن انتهاء صلاحية الشمس سيتدخل قبل وقت طويل من حدوث انسداد مدّي لأورانوس في الشمس.

يبدو أن الصيغة التي يعرضونها لـ Time to tidal locking في حالة أورانوس سيهيمن عليها المصطلح a ^ 6 الذي يصف المحور شبه الرئيسي المداري.

وهذا لا يأخذ في الاعتبار قفل المد والجزر للأجسام الأخرى المحصورة بالمد والجزر على أورانوس.

أود أن أقول إن انتهاء صلاحية الشمس سيتدخل قبل وقت طويل من حدوث انسداد مدّي لأورانوس في الشمس.

إذا ظهرت على الإطلاق & quoted & quot ، فسوف أتساءل عن مصادفة ذلك. الحد a ^ 6 - المسافة المرفوعة إلى ^ 6 لمحورها شبه الرئيسي المداري [عدد كبير نوعًا ما] يتم تعويضها فقط بنصف قطر كتلتها في المقام ، مرفوعة إلى ^ 5 - وهذا رقم هائل لـ التغلب على هذا الوقت للقفل بالتأكيد لن يحدث في عمر الطاقة الشمسية المتبقية.

كما ذكرت كعامل مزعج إضافي ، فإن لأورانوس عدة أقمار (يحدث ذلك لأنه يتضح أنه مغلق بشكل مدّي) وسأعتقد أن أي شذوذ على أورانوس سيتعرض لقوى أكبر من تلك التي ستُبذل. من الشمس بعيدًا جدًا.


هل الأقمار دائمًا مغلقة بشكل مدّي؟ (ليس حقًا ولكن & # 8230)

إذا كنت & # 8217 فضوليًا بقدر ما أنا متأكد من أنك & # 8217 قد سقطت في عدد قليل من ثقوب الأرانب التي تبحث في طبيعة الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي والكون الواسع ككل ، تسأل نفسك أحيانًا أسئلة مثيرة للاهتمام مثل ما إذا هناك كواكب ذات أساس بلاستيكي في الكون ، إذا كان بإمكان الكواكب بالفعل أن تمطر كريات نيران أو شيء أقل خيالية مثل ما إذا كانت الأقمار دائمًا مغلقة تدريجيًا.

للإجابة على هذا باختصار شديد ، بقدر ما نعرف جميع الأقمار الرئيسية سواء كانت جميع الأقمار 79 من كوكب المشتري و # 8217 ، بلوتو و # 8217 قمر شارون ، وقمرنا والعديد من الأقمار الأخرى المعروفة في نظامنا الشمسي كلها في الواقع مدية مقفل. من الناحية النظرية ، فإن جميع الأقمار التي نعرفها مقفلة تدريجيًا ، ومع ذلك ، لم يتم قفل أي من هذه الأقمار في البداية تدريجيًا ، وبالتالي فإن الأقمار التي بدأت للتو تدور حول كوكب لن تكون مقفلة تدريجيًا.

لذلك ، باختصار ، لن تكون جميع الأقمار داخل الكون مغلقة بشكل مدّيّ ، ولكن كل ما لاحظناه هو كذلك. بالطبع أنا & # 8217ll أتعمق في هذا الموضوع بمزيد من العمق طوال الوقت ، لذا ترقبوا إذا كنت تريد شرحًا أكثر شمولاً.

ما هو المد والجزر قفل؟

إذا كنت & # 8217 غير معتاد على ما هو قفل المد والجزر ، فإنه & # 8217s عندما يدور الجسم حول جسم آخر حيث يكون طول اليوم والسنة مساويًا له & # 8217s حول الجسم المذكور ، مما ينتج عنه مواجهة هذا الكائن فقط للجسم الآخر في واحد موقف مغلق.

هذا هو السبب في أننا نرى فقط جانبًا معينًا من القمر وهو ما كان عليه الحال منذ أن رأينا الكيان لأول مرة. قد تفترض أن القمر ثابت ولكن هذا ليس هو الحال. في الواقع ، يدور القمر حول محور # 8217 مرة واحدة في كل مدار كامل يصنعه حول الأرض ، وهو ما يعادل تقريبًا 7 أيام لكليهما.

نتيجة لذلك ، لا نرى سوى جانب واحد من القمر على الرغم من استمراره في الدوران حول محوره. يمكن قول الشيء نفسه بالنسبة لعدد كبير من الأقمار الأخرى التي تدور حول كواكبها الرئيسية أيضًا.

في بعض الأحيان يمكن الخلط بين الكواكب مثل عطارد على أنها مقفلة تدريجيًا على الشمس على سبيل المثال ، ولكن هذا الموضوع مختلف قليلاً. (يمكنك أن تقرأ عنها بالضغط هنا رغم ذلك)

لماذا الأقمار محصورة تدريجيًا على كواكبها المعنية؟

الأقمار مقفلة تدريجيًا على كواكبها بسبب قوة الجاذبية التي يمتلكها كوكب عليها عندما تكون & # 8217re في منطقة مدار الكوكب المذكور و # 8217s.

عندما يكون القمر ضمن قوة الجاذبية لكوكب ما ، فإن جاذبية الكوكب تجبر القمر على الدوران حوله ، مما يؤدي إلى انسداد القمر بشكل مدّي مع كوكب كل منهما (في النهاية).

كيف تقفل الأقمار تدريجيًا على كوكب؟

العملية برمتها معقدة بعض الشيء في الشرح ، لكنني سأحاول القيام بذلك بطريقة يسهل فهمها إلى حد ما.

بادئ ذي بدء ، & # 8217s الجدير بالذكر أن الأقمار وخاصة قمرنا كان & # 8217t دائمًا مغلقًا بشكل مدّي على الأرض. لقد أصبح كذلك على مدى سنوات لا حصر لها وبعد أن لعبت الفيزياء دورها في المعادلة.

وفقًا للعديد من الفيزيائيين ، استغرق الأمر ما يقرب من 100 مليون سنة حتى يتم قفل القمر تدريجيًا على الأرض ، وهو أيضًا مقدار الوقت الذي استغرقته أقمار الكواكب الأخرى داخل نظامنا الشمسي لتحقيق نفس الإنجاز.

بالانتقال إلى التفسير ، يرجع سبب قفل المد والجزر إلى عدم انتظام الجاذبية على القمر في جميع أنحاء الجسم بالكامل ، مما يعني أن الجانب المواجه للأرض والمشتري وزحل وما إلى ذلك سيكون له قوة جاذبية أكبر لكل وحدة كتلة على العكس. الجانب.

ونتيجة لذلك فإن الجانب الأضعف سوف يتخلف ويشوه القمر إلى شكل بيضاوي. من أجل مكافحة هذا التشويه ، يجب أن يتكيف القمر مع قوى الجاذبية وإلا فإنه سيتأرجح في حركة البندول (وهو ما يحدث نظريًا في المراحل الأولى).

سيحاول عزم الدوران من قوى الجاذبية الحفاظ على حالة توازن للقمر والتي بمرور الوقت ستكون موضع قفل المد والقمر.

في المراحل المبكرة ، سيخلق استخدام عزم الجاذبية كمية كبيرة من تبديد الطاقة في شكل تسخين داخلي للمد والجزر يتم إنشاؤه بسبب سحق وسحق القمر ودوران غير مثاليين على المحور # 8217. في نهاية المطاف ، على مدار ملايين السنين ، سيغلق قمر كوكب ما تدريجيًا.

ما هو أكثر روعة هو أن كوكب القمر المعني سيغلق القمر في النهاية أيضًا.

في الواقع ، فإن حالة & # 8217s بالفعل مع بلوتو وشارون ، من المحتمل جدًا أن تحدث مع الأرض أيضًا. في هذه اللحظة الحالية من الزمن ، يتباطأ دوران الأرض حول محورها بينما يدور القمر أكثر من ذلك للتعويض عن هذا التباطؤ.

على الرغم من أن الأرض أو أي من الكواكب الكبيرة الأخرى ستغلق في النهاية بشكل مدّي على أقمارها ، فإن هذا ليس شيئًا يجب توقعه لبلايين السنين.

هل الأقمار دائمًا محصورة تدريجيًا على كواكبها؟

من الناحية الفنية ، فإن الإجابة على هذا السؤال هي "لا" لأن الأمر يستغرق وقتًا طويلاً جدًا لجسم يدور حول كوكب ليغلق بشكل مدّي. بعد كل شيء ، فإن الانغلاق المد والجزر للقمر هو نهاية هذه الظاهرة

مع ما يقال ، في هذه اللحظة من الزمن ، لا نعرف أي أقمار لم يتم قفلها تدريجيًا.

ملخص

أنت تعلم الآن أن الكواكب المغلقة بالمد والجزر لم تتشكل لتوها خلال الليل وأنه ليست كل الأقمار مقفلة تدريجيًا ، على الأقل ليس في البداية.

مع مرور الوقت ، فإن احتمال انغلاق القمر تدريجيًا على كوكب أكبر يكاد يكون مضمونًا مع قيام الكيانين بقفل بعضهما البعض مثل شارون وبلوتو في النهاية.


يدور القمر حول الأرض في مدار بيضاوي ، وهذا يعني أن القمر في بعض المراحل يتحرك بشكل أسرع من المراحل الأخرى. لكن في الوقت نفسه ، يكون القمر مغلقًا مدًّا على الأرض. إذن كيف يمكن أن تتغير سرعة دوران القمر حول محوره كل أسبوع أو شيء من هذا القبيل؟

نرى وجهًا مختلفًا قليلاً للقمر وهو يدور حول مداره.

تسمى & # x27s الاهتزاز القمري

فيديو رسمي لوكالة ناسا للظواهر طوال عام 2011 ، كل ساعة. يُظهر هذا الفيديو بشكل أفضل مدى تغير الجانب المواجه للأرض بمرور الوقت.

نعم هذه. دوران القمر & # x27s ثابت نسبيًا. أثناء دورانه حول المدار ، يتقدم الدوران قليلاً في أجزاء من المدار ، متخلفًا قليلاً في أجزاء أخرى.

أو ربما أفضل طريقة لقول ذلك هي أن موقع القمر في مداره يتقدم قليلاً ويخلف دورانه.

من المثير للاهتمام أيضًا أنه بمرور الوقت ، يتذبذب هذا & # القفل الرباعي ، بحيث يمكننا رؤية ما يزيد قليلاً عن 50٪ إذا كان سطح القمر. أنا & # x27m متأكد من أن هاتين الملاحظتين متصلتان بسؤالك.

اعتقدت أن اهتزاز القمر كان بسبب أن محور دوران القمر & # x27s لم يكن & # x27t عند الزوايا اليمنى للمستوى المداري؟

لكن على أي حال . لقد قمت بفحص سريع مع JPL Horizons. لا يمكن & # x27t الحصول على معدل الدوران بالقصور الذاتي ، لكنني حصلت على المعدل النسبي للأرض. على مدى الثلاثين يومًا التالية ، تتراوح فترة التناوب الفوري من 24.65 يومًا إلى 33.36 يومًا. أفترض أن متوسط ​​المدى الطويل سيكون 29.53 يومًا ، الفترة المجمعية المُعلن عنها.


هل عطارد مغلق؟

إذا نظرت بشكل طفيف إلى ما هو الانغلاق المد والجزر ، فربما تكون مدركًا جيدًا أن قمرنا مقيد مدًا إلى الأرض ، وهو ما يعني بعبارات بسيطة أننا لا نرى سوى جانب واحد من وجه القمر في جميع الأوقات.

غالبًا ما يُعتقد أنه نظرًا لقرب عطارد نسبيًا من الشمس ، فإنه سيكون أيضًا كيانًا مغلقًا بالمد والجزر ، ولكن هذا ليس هو الحال تمامًا.

يتم قفل عطارد للشمس بعد رنين مداري 3: 2 ، مما يعني أنه يدور 3 مرات حول محوره كل مرتين يدور حول الشمس أو 1.5 كل دورة مدارية كاملة. لذلك ، على الرغم من أن جاذبية الشمس تؤثر بالفعل على عطارد (والذي سأوضحه بمزيد من التفصيل أدناه) إلا أنه من الناحية الفنية غير مقيد بشكل مدّي إلى الشمس.

هل يمكن إغلاق الكواكب تدريجيًا؟

نعم ، يمكنهم ذلك ، في الواقع نحن نعلم أن الكوكب القزم الآن بلوتو وقمره شارون مرتبطان مدّياً ببعضهما البعض بينما من المحتمل أن تقفل الأرض نفسها تدريجيًا على القمر أيضًا مع الأخذ في الاعتبار كل عام دورانها بشكل أبطأ حول محورها ، بمعدل حوالي 1.4 ميلي ثانية كل قرن.

وهو ما يعني نظريًا أن أرضنا ستكون مقفلة تدريجيًا على القمر في غضون بضعة مليارات من السنين من الآن. على الرغم من أنه من المرجح أن يتم القبض عليه في تضخم الشمس بالقرب من نهاية دورة حياتها على أن تصبح مقفلة.

ما هو الرنين المداري؟

الرنين المداري هو عندما يمارس جرمان سماويان انفجارات جاذبية منتظمة على بعضهما البعض مما ينتج عنه صدى مستقر أو غير مستقر بين جرمين سماويين أو أكثر.

تتضمن بعض الأمثلة صدى بلوتو ونبتونز 2: 3 وصدى أقمار كوكب المشتري جانيميد ويوروبا وآيو بنسبة 1: 2: 4.

هذه هي الطريقة التي يتم بها قفل المد والجزر لكل من Io و Europa و Ganymede

بالنسبة للكيانات ذات الرنين غير المستقر ، أحد الأمثلة على كونها أقمار زحل الداخلية ، فإنها يمكن أن تتسبب في طرد الأشياء الموجودة في جوارها ، وهذا هو السبب في أن معظم أقمار زحل الداخلية قد خلقت فجوات داخل حلقات عمالقة الغاز.

من ناحية أخرى ، فإن الرنين 1: 1 بين الجسم والقمر هو أحد العناصر التي استخدمها العلماء لتحديد الكوكب. عندما يكون لدى اثنين من الكواكب رنين 1: 1 ، فهذا يعني أن الحطام لن يكون قادرًا على السقوط داخل مدار أي من الأجسام السماوية حيث أن الحطام إما سوف يتساقط أو يتصادم على سطح أي من الكيانين.

هل عطارد محبوس تدريجيًا أمام الشمس؟

لا يوجد عطارد غير مقفل تدريجيًا للشمس لأنه يتبع نمطًا مداريًا 3: 2 كما ذكرنا سابقًا. ومع ذلك ، فمن المنطقي أن يفترض البعض أن عطارد مقفل تدريجيًا لأن الكتب القديمة (قبل عام 1965) من العلماء قد وضعت هذه الافتراضات. الآن بالطبع نحن نعلم أنه ليس كذلك.

يمكنك القول أن عطارد يقع تحت قفل مد وجذر إهليلجي نظرًا لرنينه الدوراني 3: 2 مع الشمس. بالنسبة للأسباب ، لا نعرف بالضبط ، لكن هناك عدد قليل من النظريات التي بحثها العلماء.

لماذا يمتلك عطارد رنين دوران مداري 3: 2؟

اقترحت إحدى النظريات التي تم تجاهلها أن الاحتكاك من عباءة عطارد الأساسية يمكن أن يكون السبب ، ولكن نظرًا للدقة الشديدة لقيم اللزوجة المطلوبة للكوكب ، اعتبر الكثيرون أن هذه النظرية غير مرجحة إلى حد كبير.

تشير نظرية أخرى إلى أن عطارد قد تطور في البداية من انحراف أعلى بكثير ثم نلاحظه اليوم ، مما يعني ببساطة أن الكوكب قد بدأ على الأرجح في اتباع شكل طبيعي من الرنين مقارنة بما كان عليه قبل سنوات عديدة.

والنظرية النهائية التي لا تزال معقولة إلى حد ما تتعلق بتطور الكوكب من دوران رجعي مما يشير إلى أن عطارد كان يدور في الاتجاه المعاكس للشمس التي تدور حول محوره ، وقد تباطأ الآن بسبب عزم المد والجزر الناتج عن الكواكب الرنين الحالي.

بالطبع هذه مجرد نظريات لأن العلماء لا يزالون ليسوا على دراية كبيرة بعملية تبديد الكواكب والنجوم ، ولكن وفقًا للأرقام المتسقة التي تم تطويرها على مر السنين ، فإن النظريات الثلاث المذكورة أعلاه هي الأسباب الأكثر احتمالية لسبب عطارد يتبع مدارًا بيضاويًا للمد والجزر وليس قفلًا للمد والجزر 1: 1.

ملخص

باختصار ، عطارد ليس مقيدًا بشكل مدّي للشمس لأنه يدور حاليًا حول محوره مرة كل 1.5 مرة في مداره. علاوة على ذلك ، لا توجد أي نظرية ملموسة حول سبب وجود عطارد على رنين دوران 3: 2 بسبب نقص المعلومات التي يمتلكها العلماء حول تبديد طاقة الكواكب.

أعتقد أنه يمكنك القول أن هناك بعض الإمكانات في عطارد في النهاية تقفل مدًا للشمس ، ومع ذلك ، في مناخنا الحالي ونقص المعرفة حول المكان الذي قد أتى منه عطارد (فيما يتعلق بمدارها الأصلي) يترك لنا أسئلة أكثر من الإجابات .

نأمل أن يكون هذا المقال مفيدًا في معرفة ما إذا كان عطارد مقفلًا بشكل مدّي على شمسنا. إذا كنت قد وصلت إلى هذا الحد ، أريد فقط أن أقول ... شكرًا على القراءة.


لماذا ليست الأرض محصورة تدريجيًا على الشمس (أو القمر)؟

Bernard & # 8211 ينظر من نافذتي إلى غروب القمر الآن ، ويتساءل: إذا كان القمر مقيدًا بالمد والجزر على الأرض ، ومن ثم فإننا نرى دائمًا وجهًا واحدًا فقط للقمر ، فلماذا لا تكون الأرض على نفس القدر من الانغلاق على الشمس؟ واين

سؤال جيد ، لكن يجب أن أقول إننا لا نرى & # 8220 بالضبط & # 8221 وجه القمر نفسه. بسبب التفاصيل ، يظهر لنا القمر أكثر من 60٪ من وجهه وهو يتحرك في مداره. يتأرجح قليلا.

الأرض ليست محصورة على القمر بعد ، وأنا أعلم أن هذا ليس سؤالك ، حتى الآن. لكنها ستكون في النهاية بعد مليارات السنين من الآن. تسبب الشمس المد والجزر على الأرض ، لكنها تقارب نصف حجم المد والجزر على سطح القمر ، لذلك مهما كانت تأثيرات المد والجزر التي تؤدي إلى الانغلاق ، فإن الشمس ستعمل بشكل أبطأ من القمر & # 8217s على الأرض.

هنا & # 8217s الصورة الكبيرة. سأحاول أن أريكم نظام Earth-Moon لتوسيع نطاقه. يبلغ قطر الأرض حوالي 8000 ميل. القمر حوالي 2000. تبلغ المسافة من الأرض إلى القمر حوالي 240.000 ميل ، أو 30 مرة قطر الأرض و # 8217.

إذا كانت الأرض عبارة عن دائرة قطرها ربع بوصة ، فسيكون القمر دائرة بقطر ستة عشر من البوصة حوالي 7 بوصات.

نظرًا لأن حجم الكرة يتناسب مع مكعب نصف القطر ، فإن حجم الأرض & # 8217s أكبر بحوالي 4 3 أو 64 مرة من القمر. هل يجب أن نقول أن كتلة الأرض & # 8217s هي بالمثل حوالي 60 أو 70 ضعف كتلة القمر & # 8217s؟ يمكنني البحث عن أرقام أكثر دقة ، لكن هذا سيفي بالغرض.

تتناسب القوة التي تمسك الاثنين في مدار حول بعضهما البعض مع ناتج الكتل وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة: قانون نيوتن الشهير للجاذبية العالمية. لنتأمل الآن ، المد والجزر في صخرة القمر الصلبة. تنشأ لأن الجانب الأقرب من القمر أقرب ، على سبيل المثال ، 1000 ميل من الجانب البعيد. القوة على الجانب الأقرب أكبر من القوة على الجانب الأبعد. في حين أن مركز كتلة القمر & # 8217s لا يزال يتبع مداره ، تسحب قوة المد والجزر القمر إلى شكل ممدود قليلاً على طول الخط الفاصل بين الأرض والقمر ، وإلى شكل مضغوط قليلاً عمودي على هذا الخط. تتناسب قوة المد والجزر هذه مع كتلة الأرض ، ومع الفرق بين جانبي القمر (وهو مشتق) ، لذلك اتضح أنها تتناسب عكسًا مع مكعب المسافة بين الأرض والقمر ، 1 / ص 3.

لنفترض أن القمر لم يتم قفله تدريجيًا على الأرض. يدور مع فترة مختلفة عما يدور حول الأرض. اعتمادًا على ما إذا كانت فترة الدوران أقصر أو أطول من فترة الثورة ، فإن شكل القمر المسحوب والمضغوط لن يقع بالضبط على طول الخط الفاصل بين الأرض والقمر. ربما سيقود الجانب القريب قليلاً وسيتأخر الجانب البعيد. ستبذل الأرض قوة على ذلك الانتفاخ الرئيسي الأقرب إليها والذي يميل إلى سحبه مرة أخرى إلى خط الأرض والقمر ، لكن القوة على الانتفاخ المتأخر بعيدًا ستميل إلى سحب الانتفاخ المتأخر بعيدًا عن هذا الخط. لكن القوة الأولى هي مقدار ضئيل أكبر من القوة الثانية ، لذا فإن التراجع إلى خط الأرض والقمر يفوز.

إن سحب صخور القمر ، ومدها قليلاً ، ثم تحريك ذلك الامتداد مع دوران القمر بالنسبة إلى الأرض ، ينطوي على القليل من الاحتكاك. غالبًا ما تكون الصخور مرنة ، مما يعني أنها تعود إلى أشكالها عندما تزيل القوة ، ولكنها ليست مرنة بنسبة 100٪. وهذا يعني أن بعض الطاقة الدورانية للقمر تنتقل تدريجيًا من طاقة الدوران إلى طاقة حرارية في القمر. إذا قمت بإمساك شريط معدني وقمت بثنيه بسرعة ، فسوف تقوم بتسخينه. وهكذا ، فإن القمر سوف يبطئ دورانه تدريجيًا.

سيستمر هذا ، ويتباطأ ، حتى يتماثل معدل الدوران ومعدل الدوران تقريبًا. بمجرد أن يتوقف انتفاخ المد والجزر حول القمر ، فإن انتقال الطاقة الاحتكاكية من الدوران إلى التسخين سوف يتباطأ ، وستبقى الأشياء على حالها تقريبًا. نرى الوجه نفسه للقمر ، في الغالب ، ولا نرى أبدًا معظم الجانب البعيد. كل هذا له علاقة بمسافة الأرض والقمر وكتلة الأرض.

النظر في الحالة العكسية. المسافة بين الأرض والقمر ، بالطبع ، هي نفسها المسافة بين القمر والأرض ، لكننا توقعنا أن القمر أقل كتلة من الأرض. لقد بحثت عنه ، وكان الرقم الأكثر صحة هو أن القمر يمثل حوالي 1.2٪ من كتلة الأرض & # 8217s. أو أن الأرض أكبر بنحو 80 مرة من كتلة القمر.

إن قوة المد والجزر التي تسحب الأرض الصلبة إلى استطالة على طول خط الأرض والقمر وإلى شكل مضغوط متعامد مع هذا الخط أصغر بحوالي 80 مرة من قوة المد والجزر للأرض على القمر. يبلغ الإزاحة الرأسية لمد الأرض الصلبة & # 8217 حوالي قدم. بالكاد يمكن ملاحظتها ، لكن العلماء الذين لديهم أدوات حساسة يكتشفونها.

تحتوي الأرض على محيطات وتسبب تسارع المد والجزر عمليات نزوح أكبر بكثير في المحيطات مما يحدث في الأرض الصلبة. لكي تنتفخ في مكان وتغرق في مكان آخر ، يجب أن يتدفق الماء مما سيكون أقل إلى ما سيكون أعلى. تتعرض هذه التيارات لقوى احتكاكية على طول قاع المحيط ، ومرة ​​أخرى هناك انتقال للطاقة من الدوران إلى التسخين.

ومع ذلك ، لأن هذا العامل البالغ 80 في الجماهير ، فإن قوى المد والاحتكاك هذه تشكل حوالي 1 ٪ من القوى والاحتكاكات على القمر. تمتلك الأرض أيضًا طاقة دورانية أكبر. المحصلة هي أن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً قبل أن تقفل الأرض على القمر.

ماذا عن سؤالك الفعلي ، والذي كان لماذا & # 8217t الأرض محاصرة مدّياً بالشمس؟ الآن نحن نعرف العوامل التي يجب النظر إليها لتقدير نظام الشمس والأرض ، مقارنة بنظام الأرض والقمر. تبعد الشمس 93 مليون ميل عن الأرض ، أو يبعد عن الأرض بحوالي 400 مرة عن القمر عن الأرض. يجب علينا تكعيب هذا للحصول على قوة المد النسبية: (4 × 10 2) 3 = 4 3 × 10 6 = 64 مليون. نعم بالتأكيد. لا تنسى ، معكوس أيضًا. تبلغ كتلة الشمس حوالي 3.3 × 10 5 أضعاف كتلة الأرض. لذا ، فإن كتلة الشمس أكبر بكثير من كتلة الأرض أو القمر ، لكنها أبعد بكثير.

هذا الاختلاف بين r 3 و r 2 مهم. قوة جاذبية الشمس على الأرض أكبر بكثير من قوة القمر على الأرض. بعد كل شيء ، نقول أن الأرض تدور حول الشمس. لكن قوة المد والجزر للشمس على الأرض هي حوالي نصف أو ثلث قوة المد والجزر للقمر على الأرض. نرى هذه المد والجزر الشمسية في البحار ، وعندما تصطف المد والجزر الشمسي والقمري ، يكون نطاق المد والجزر أعلى ، وعندما يكونان بالعرض ، يكون نطاق المد والجزر في أدنى مستوياته.

والنتيجة هي أنه سيستغرق وقتًا أطول بكثير ليوم الأرض & # 8217s ليصبح مثل عام الأرض ، وفي الواقع ، وقت أطول بكثير مما سيستغرقه يوم الأرض & # 8217s ليصبح مثل يوم قمري شهر. لا حاجة لشراء تذاكر الحدث حتى الآن.


لماذا يتركنا القمر؟

وداعا القمر. في كل عام ، يبتعد القمر عنا بضعة سنتيمترات ، مما يؤدي إلى إبطاء يومنا. لماذا يبتعد القمر عنا ، وكم من الوقت سيستغرق قبل أن يتم ربط الأرض والقمر ببعضهما البعض؟

لقد قمنا بعمل جيد ، نحن والقمر. احصل على نسختك الخاصة من مناديل ناسا الفضائية لأننا نبدأ اليوم في قصة الرفقة المدارية ، وأحباء الطفولة وألم القلب.

يمكنك القول أننا جئنا من نفس الجزء من المدينة. منذ زمن بعيد اصطدم الجسم ثيا بحجم المريخ بالأرض وتشكل القمر من الحطام الناتج عن الاصطدام.

نشأنا معا. عد منذ البداية ، استمرت هذه العلاقة لمدة 4.5 مليار سنة. كان لدينا بعض الأوقات الجيدة. بعض الأوقات العصيبة. مرتبطة بقوة الجاذبية ، ذراعًا في ذراع ، داخل سيارة السيدان العائلية الشمسية لدينا التي تعبر المجرة.

لكن الآن ، مأساة. القمر ، قمرنا ، ينتقل إلى آفاق أكثر إشراقًا. اعتدنا أن نكون أقرب عندما كنا أصغر سنا ويبدو أن الوقت يمر بسرعة أكبر. في الواقع ، قبل 620 مليون سنة ، كان اليوم 21 ساعة فقط. الآن قد & # 8217 سحبهم إلى 24 ساعة وهم يزدادون طولًا ، والقمر بالفعل على مسافة متوسطة تبلغ 384.400 كم. يكاد يشعر أنه بعيد جدًا.

If we think back far enough to when we were kids, there was a time when a day was just 2 – 3 hours long, and the Moon was much closer. It seemed like we did everything together back then. But just like people, massive hunks of rock and materials flying through space change, and their relationships change as well.

Our therapist told us it wasn’t a good idea to get caught up on minutiae, but we’ve done some sciencing using the retroreflector experiments placed by Apollo astronauts, and it looks as though the Moon has always had one foot out the door.

Today it’s drifting away at 1-2 cm/year. Such heartache! We just thought it seemed like the days were longer, but it’s not just an emotional effect of seeing our longtime friend leaving us, there’s a real physical change happening. Our days are getting 1/500th of a second longer every century.

I can’t help but blame myself. If only we knew why. Did the Moon find someone new? Someone more attractive? Was it that trollop Venus, the hottest planet in the whole solar system? It’s really just a natural progression. It’s nature. It’s gravity and tidal forces.

And no, that’s not a metaphor. The Earth and the Moon pull at each other with their gravity. Their shapes get distorted and the pull of this tidal force creates a bulge. The Earth has a bulge facing towards the Moon, and the Moon has a more significant bulge towards the Earth.

A series of photos combined to show the rise of the July 22, 2013 ‘super’ full moon over the Rocky Mountains, shot near Vail, Colorado, at 10,000ft above sea level in the White River National Forest. Moon images are approximately 200 seconds apart. Credit and copyright: Cory Schmitz

These bulges act like handles for gravity, which slows down their rotation. The process allowed the Earth’s gravity to slow the Moon to a stop billions of years ago. The Moon is still working on the Earth to change its ways, but it’ll be a long time before we become tidally locked to the Moon.

This slowing rotation means energy is lost by the Earth. This energy is transferred to the Moon which is speeding up, and as we’ve talked about in previous episodes the faster something orbits, the further and further it’s becomes from the object it’s orbiting.

Will it ever end? We’re so attached, it seems like it’ll take forever to figure out who’s stuff belongs to who and who gets the dog. Fear not, there is an end in sight. 50 billion years from now, 45 billion years after the Sun has grown weary of our shenanigans and become a red giant, when the days have slowed to be 45 hours long, the Moon will consider itself all moved into its brand new apartment ready to start its new life.

What about the neighbors down the street? How are the other orbital relationships faring. I know there’s a lot of poly-moon-amory taking place out there in the Solar System. We’re not the only ones with Moons tidally locked. There’s Phobos and Deimos to Mars, many of the moons of Jupiter and Saturn are, and Pluto and Charon are even tidally locked to each other, forever. Now’s that’s real commitment. So, in the end. The lesson here is people and planets change. The Moon just needs its space, but it still wants to be friends.

What do you think? If you were writing a space opera about the Earth and the Moon break-up, what was it that finally came between them? Tell us in the comments below.


شاهد الفيديو: رجل يقضي علي الفضائيين الذين دمروا الارض و القمر و البشرية. ملخص فيلم oblivion (أغسطس 2022).