Влияет ли вращение Луны на вращение Земли?

Много написано о Луне, влияющей на вращение Земли, но не так много об обратном. Я знаю, что у луны есть свое вращение:

Приливная блокировка — это явление, при котором период вращения тела совпадает с периодом его обращения вокруг партнера.

Есть ли какой-нибудь математический расчет, который объясняет вращение Земли, не влияя на вращение Луны? Я ожидаю, что это действительно так, и, вероятно, это минимально, но я хотел бы знать временные рамки, в которых мы можем начать наблюдать некоторую ротацию. Или Луна всегда будет следовать за приливным замком?

введите описание изображения здесь

Примечание: это аналогичный вопрос , но он не отвечает, почему вращение Земли не влияет на вращение Луны, о чем я здесь спрашиваю.

Ответы (2)

Для спутника (например, Луны) состояние приливной блокировки является состоянием с наименьшей энергией. Прежде чем достичь состояния приливного шлюза, нужно было рассеять энергию. Приливный замок — это состояние, в котором вся энергия, которая могла быть рассеяна, была рассеяна, поэтому, когда спутник достигает состояния приливного замка, это конец.

В более общем смысле, в любой двойной системе оба небесных тела в конечном итоге окажутся в приливном замке с общим периодом обращения.

Как известно, процесс эволюции в сторону приливного шлюза представляет собой процесс преобразования потенциальной энергии вращения в тепловую.

В случае с нашей Луной:
у Луны все еще есть некоторая вращательная кинетическая энергия, потому что она все еще вращается; один оборот в месяц. Таким образом, в целом Луна не находится в самом низком возможном энергетическом состоянии. Однако в контексте системы Земля-Луна это самое низкое из возможных состояний энергии, поскольку оставшаяся кинетическая энергия вращения не может рассеяться.

Кстати, есть еще один приливной эффект. Луна очень постепенно замедляет Землю. В этом процессе Земля чуть-чуть тянет Луну вперед, так что очень постепенно Луна вытягивается на более высокую орбиту. Более высокая орбита означает больший период обращения. Поскольку Луна останется в приливном замке, удлинение периода обращения означает, что Луне придется рассеивать немного больше вращательной энергии.

Если мне не изменяет память: Земля не дотянет до приливного замка с Луной. Наше Солнце через 5 миллиардов лет станет красным гигантом, поглотив внутренние планеты, включая Землю. К тому времени Земля еще не достигнет приливного замка.

Хотя это звучит как хороший ответ, он не отвечает на мой вопрос, влияет ли вращение Земли на вращение Луны. Кроме того, вы не предоставляете никаких расчетов, где я мог бы рассчитать вращение по сравнению с орбитой.

Говоря более общим языком, вы ставите следующий вопрос: может ли вращение одного небесного тела влиять на состояние вращения другого небесного тела?

Чтобы обсудить это, позвольте мне провести сравнение, которое позволит мне сослаться на настольные демонстрации. Сравнение: Гравитация и электростатическая сила. Оба являются сферически-симметричными законами обратных квадратов.

Мы можем легко найти настольные демонстрации электростатической силы. Например, когда две сферы электростатически заряжены, между сферами существует измеримая электростатическая сила.

Давайте возьмем такую ​​установку и добавим следующий элемент: оставив все остальное без изменений, дайте одной сфере вращение . Повлияет ли это вращение на другую сферу?

Я полагаю, вы согласитесь со мной, что вращение одной сферы никак не повлияет на другую сферу. Причина этого: когда заряженная сфера вращается вокруг своей оси, общее распределение заряда остается прежним. Поэтому электростатическое поле вокруг заряженного шара никак не меняется.

(Возможно, вы не согласны и на самом деле ожидаете, что вращение одной заряженной сферы вызовет вращение соседней заряженной сферы. Если вы так считаете, я рекомендую вам приступить к созданию такой установки. Это можно сделать. в качестве настольной установки; стоимость может быть снижена. Если вы сможете продемонстрировать такой эффект, головы повернутся.)

Вернемся к небесной механике.
Астрономические наблюдения сообщают нам, что Солнце вращается вокруг своей оси. Солнечные обсерватории отслеживают солнечные пятна, видно, что солнечные пятна вращаются; из этого наблюдения делается вывод о скорости вращения Солнца.

Обратите внимание, что невозможно вывести вращение Солнца из любого наблюдения за другими телами. Это потому, что вращение Солнца влияет только на само Солнце, вращение Солнца не влияет на другие небесные тела. Только общая гравитация Солнца влияет на другие небесные тела Солнечной системы.

Ни одно небесное тело не является идеальной сферой, и ваш ответ неверен, если тела не являются идеально сферическими.