Наша луна и спутник Сатурна, Титан, обладают этой особенностью. Из-за этого мы наблюдаем только одну сторону (полушарие) нашей Луны. Почему это? Что такое ньютоновская или астрофизика, которая могла бы объяснить это? Кажется, что это какое-то равновесие, которое достигается с течением времени, но я этого не понимаю.
Ответом на этот вопрос, безусловно, являются приливные силы, но это не объясняет точного механизма того, как приливные силы приводят к приливному запиранию , т. е. вращающемуся телу, обращенному одной и той же стороной к центральному телу, поскольку оно движется по орбите из-за скорости вращения и вращения. ставка при равенстве. Я опишу этот механизм, используя систему Земля-Луна, чтобы быть конкретным, но он в равной степени применим к любой системе.
Начнем с того, что приливные силы являются результатом дифференциальных гравитационных сил, действующих на распределенную массу тела. Луна не имеет точечной массы, она имеет вытянутый размер. Сила притяжения на Луне со стороны Земли зависит от расстояния (как и сила притяжения для всего). Это означает, что на стороне Луны, обращенной к Земле, сила гравитации сильнее, и по мере продвижения по Луне к стороне, противоположной Земле, сила гравитации ослабевает. Это означает, что обращенная к Земле сторона Луны притягивается сильнее и ближе к Земле, в то время как обращенная к Земле сторона, хотя и притягивается к Земле, не притягивается так сильно или близко. В конечном итоге это приводит к деформации Луны.таким образом, что он становится слегка сплюснутым и вытянутым в направлении Земли. Это изгибание поверхности известно как приливы.
Теперь давайте предположим, что Луна в настоящее время не связана с Землей приливно-отливной связью и на самом деле вращается немного быстрее, чем вращается. Земля вызывает приливы на Луне, и Луна вращается вокруг своей оси. Приливы, вызванные приливными силами, хотят оставаться выровненными с линией Земля-Луна, поскольку это направление, в котором применяются приливные силы. Однако для деформации Луны требуется время и много энергии. Как только Луна деформируется, она начнет вращаться и попытается увлечь за собой эту приливную деформацию, эффективно перемещая приливную выпуклость впереди линии Земля-Луна. Земля все еще применяет приливную силу вдоль этой линии Земля-Луна, чтобы попытаться вернуть приливную выпуклость обратно на линию. Эта постоянная сила, пытающаяся оттянуть приливную выпуклость назад (или вперед, если Луна вращается слишком медленно), позволяет передаче импульса замедлить Луну (или, опять же, ускорить ее, если она слишком медленная). Главное здесь заключается в том, что приливная блокировка является состоянием равновесия, потому что, если Луна вращается слишком медленно или слишком быстро, Земля, пытающаяся втянуть приливную выпуклость в линию Земля-Луна, изменит скорость вращения Луны до тех пор, пока она не станет приливной. заблокирован. Как только он будет заблокирован приливом, эта приливная выпуклость всегда будет вдоль линии Земля-Луна, и эта сила исчезнет. Земля, пытающаяся втянуть приливную выпуклость в линию Земля-Луна, изменит скорость вращения Луны, пока она не станет заблокированной приливом. Как только он будет заблокирован приливом, эта приливная выпуклость всегда будет вдоль линии Земля-Луна, и эта сила исчезнет. Земля, пытающаяся втянуть приливную выпуклость в линию Земля-Луна, изменит скорость вращения Луны, пока она не станет заблокированной приливом. Как только он будет заблокирован приливом, эта приливная выпуклость всегда будет вдоль линии Земля-Луна, и эта сила исчезнет.
Это покрывает примерно половину ответа. Пытаясь связать Луну с Землей из-за приливов, вы должны учитывать два периода времени. Первый, рассмотренный в предыдущем абзаце, — это время вращения Луны вокруг своей оси. Другой - время обращения Луны вокруг Земли. Оба должны совпадать. В предыдущем абзаце описано, как можно повлиять на время обращения Луны вокруг своей оси, но есть также способ повлиять на время обращения Луны вокруг Земли. К счастью, это почти такой же механизм, как и выше. По сути, Луна также вызывает приливные выпуклости на Земле, и, поскольку Земля вращается, эти приливные выпуклости не будут напрямую выровнены с линией Земля-Луна. Эта несогласованная приливная выпуклость на Земле передает энергию орбитальной скорости Луны. вызывая его ускорение или замедление. Между прочим, из-за сохранения углового момента Луна неизбежно удаляется от нас с небольшой, но постоянной скоростью.
Подводя итог, приливные силы вызывают приливную блокировку, но это происходит из-за сложных и медленных сил в течение длительного периода времени, влияющих как на орбитальную скорость Луны, так и на скорость вращения, пока не будет найдено равновесие. Это равновесие — приливная блокировка.
Простой ответ: приливные силы, которые являются вторичным эффектом гравитации. Точно так же, как Луна вызывает отливы и приливы океанов здесь, на Земле, Земля также оказывает подобное влияние на Луну.
Сила имеет то же происхождение, но намного сильнее из-за массы Земли. Эти приливные силы вызывают крутящий момент при вращении Луны, и поэтому она обращена к Земле только одной стороной.
Забавный факт, Плутон и его единственный спутник Харон показывают только одно лицо во время своей орбиты из-за приливной силы. Кроме того, приливные силы также замедляют вращение Земли.
пользовательLTK
MCMastery
Марк Фоски