A HOLD ÉS A FÖLD MOZGÁSA: FORGATÁS ÉS FORDÍTÁS - TUDOMÁNY - 2026

A Föld és a Hold mozgásai egyrészt abból származnak, hogy mindegyik gravitációs vonzerővel rendelkezik, másrészt pedig a vonzerővel, amelyet a Nap viszont a Naprendszer összes testére gyakorol.

Mind a Földnek, mind a Holdnak forgásirányú mozgása van a saját tengelye körül és fordulásuk van, ezek a legfontosabbak. De az egyensúlyok és az oszcillációk más másodlagos mozgásait is megtapasztalják, mivel nem pontobjektumok, hanem észrevehető méretűek és nem tökéletesen gömb alakúak.

1. ábra: A Föld és a Hold orbitális síkjai, a megfelelő tengelyek dőlésszögével, valamint a középpont és a súlypont közötti távolsággal. Forrás: Wikimedia Commons. Földkép a NASA-tól; elrendezés brews_ohare által

A Földet és a Holdot mérhető méretű objektumok izolált rendszerének tekintik, amelyek tömegközéppontja körül forognak, és a megfelelő központokhoz csatlakozó vonalon helyezkednek el.

Ez a pont közelebb van a Földhez, mint a Holdhoz, mivel az első nagyobb tömege van. Körülbelül 4641 km-re fekszik a Föld központjától, és gravitációs központjának nevezik.

törvények

A hold mozgását Cassini törvényei szabályozzák, amelyeket Giovanni Cassini (1625-1712) 1693-ban hirdetett meg:

-A Hold szinkron forgása van a Földdel, mivel ugyanaz a forgási és fordítási periódus van, így mindig ugyanazt az arcát mutatja a földi megfigyelőknek.

- A holdi egyenlítői sík és az ekliptika dőlése állandó.

-A hold forgástengelye, a normál az ecliptikához - a Föld keringési síkjához - és a normál a Hold keringési síkjához koplanáris.

A Hold forgása és fordítása

A hold a saját tengelye körül körülbelül 27,32 napon belül forog. Ezt a forgási időszakot oldalsó hónapnak nevezik. Cassini első törvényének megfelelően ez az idő is szükséges ahhoz, hogy a Hold keringjen a Föld körül.

2. ábra: A Föld-Hold rendszer mozgását a gravitációs központ körül mutató animáció. Forrás: Wikimedia Commons

A szinkron forgás felelős azért, hogy a Föld megfigyelői mindig a Hold ugyanazon oldalát látják.

A szinódikus hónap viszont az az idő, amely két azonos és egymást követő holdfázis között telik el.

A szinódikus hónap 29,53 napig tart, és az az oka, hogy a Föld még mindig nincs, amíg a Hold körül kering. Ahhoz, hogy a Föld-Nap-Hold viszonylagos helyzete ismét azonos legyen, a Földnek 27 ° -kal el kell haladnia a Nap körül történő transzlációs mozgásában.

A Hold egy elliptikus pályán is körülkerül, körülbelül egy nagyon kis excentricitással. Az ellipszis excentritása a simulásának a mértéke. Ez a kis érték azt jelenti, hogy a hold pályája majdnem kör alakú, és 1 km / s sebességgel halad.

A Föld és a Hold keringési pontjai csomópontoknak nevezett pontokban keresztezik egymást, és ez lehetővé teszi az elsötétüléseket, mivel a Földről nézve a Nap és a Hold látszólagos mérete nagyon hasonló.

A Hold egyéb mozgásai

Mivel az elliptikus pályán a Hold a Föld körül követi, és forgási tengelye 6,60 ° -kal van ferde a keringési sík merőlegeséhez képest (lásd az 1. ábrát), mozgások vannak, amelyeket librationnak hívnak. Nekik köszönhetően a Hold távoli oldalának kis százalékát, kb. 9% -át láthatjuk.

A legszembetűnőbb lebegőpontok a hosszúság és a szélesség körzetében találhatók. A hosszúsági kötés annak a ténynek köszönhető, hogy mivel az elliptikus pálya a transzlációs sebesség nagyobb perigee-en - közelebb a Földhöz - mint az apogee-nél - távolabb a Földtől.

Ily módon a felületnek a meridián széléhez közeli kis része láthatóvá válik, az az, amely csak az említett meridiántól keletre fekszik, amikor a hold perigee és apogee között van.

Hasonlóképpen, a felületnek kissé nyugatra fekvő része láthatóvá válik, amikor a Hold apogee és perigee között van.

Másrészről, a szélességbeli libration a forgástengely dőlésszöge miatt merül fel. Így a Hold egyes, kissé északi vagy kissé déli részei a pillanattól függően láthatók a Földről. A lebegés időszaka egy drámai hónap, kb. 27 nap és 5 óra.

A következő animáció a Hold szimulált képeit mutatja egy hónapig:

A Föld forgása

A Föld forgatást hajt végre a Föld tengelye körül nyugat-kelet irányban, amelynek időszaka 1 nap, pontosabban 23 óra, 56 perc és 3,5 másodperc.

A Föld forgási sebessége az Egyenlítőn 1600 km / h, és addig csökken, amíg közvetlenül a pólusokon el nem tűnik, ahol a forgástengely áthalad, amely a Föld körüli síkjához képest 23,44 ° -kal dől, az úgynevezett az ecliptikum (lásd az 1. ábrát).

Ez a mozgalom felelős a nappali és éjszakai megjelenésért, amely az emberek életét irányítja. Körülbelül 12 órán keresztül (ez a szélességtől és az évszaktól függ) az egyik földi féltekén napfény érkezik, magasabb hőmérséklete van, míg a másik sötétben van, és a hőmérséklet esik.

A Föld forgása a Föld kialakulásának a következménye. Az anyagfelhőnek, amely a naprendszert létrehozta, az anyag tömörítéséhez forognia kellett. A forgáshoz viszont társult szögmozgása van, amely külső nyomatékok hiányában megmarad.

A Napnak, a bolygóknak és a Naprendszer többi tagjának, amelyet izolált rendszernek tekintünk, megvan a szöglet, amely tagjai között oszlik meg.

Ez az oka annak, hogy minden bolygó saját forgási mozgással rendelkezik nyugatról keletre, kivéve a Vénust és az Uránt, amelyek ellentétesen járnak, valószínűleg egy másik nagy testtel való ütközés miatt.

A Föld fordítása

A Föld forradalom mozog a Nap körül is, amelynek időszaka alig egy év. E mozgás abból a gravitációs vonzásból származik, amelyet a Nap gyakorol.

Ebben a mozgásban a Föld egy elliptikus pályát ír le, mindig összhangban Kepler bolygómozgás törvényeivel. Az Északi-sarkon elhelyezkedő megfigyelő számára ez a mozgás az óramutató járásával ellentétes irányban történik.

Mint a Holdnál, a Földet leíró ellipszis excentricitása meglehetősen kicsi. Ezután a Föld pályája megközelíti a 150 x ¹⁰⁶ km sugarú kerületet. Ezt az értéket használják a csillagászatban a távolsági egység meghatározására, amelyet Asztronómiai egységnek vagy AU-nak hívnak, és amelyet széles körben használnak a Naprendszer távolságának kifejezésére.

3. ábra: A Föld fordításának mozgása a Nap körül. Forrás: Wikimedia Commons.

Ennek az ellipszisnek a teljes hossza 930 millió kilométer, amelyet a Föld 30 km / s sebességgel halad.

A Föld forgástengelye a normálhoz viszonyítva az ekliptika irányába 23,44º-os dőlést mutat. Ezen okból kifolyólag, mivel bolygónk körüli pályán halad a Nap körül, egyik féltekéje jobban ki van téve a napsugaraknak, nyárot termelve, míg a másikban kevesebb az expozíció, és tél keletkezik.

A Föld egyéb mozgásai

A Föld nem tökéletes gömb, hanem egy pólusú ellapszid. Tehát az egyenlítői dudor lassú gördülési mozgást okoz a Földön, amelyet precessziónak hívnak.

Ebben a mozgásban a föld tengelye az ekliptika pólusa körül forog, egy képzeletbeli kúpot nyomon követve, amint az a következő ábrán látható:

Ábra. A Föld precessziós és táplálkozási mozgása. Forrás: Wikimedia Commons.

Ennek a kúpnak a nyomon követése a Földnek 25 767 évig tart. A precesszió fölé helyezve a tengely újabb, egymással visszatérő mozgása, úgynevezett nutation, amelyet a Hold gravitációs húzása okozott az egyenlítői kidudorodásnál, és amelynek időtartama 18,6 év.

Irodalom

1. Oster, L. (1984). Modern csillagászat. Szerkesztõ visszavált. 37-52.
2. Tipler, P. Fizika a tudomány és a technika számára. 1. kötet. Kiadás. 314-316
3. Miért forog a Föld? A lap eredeti címe: spaceplace.nasa.gov.
4. Wikipedia. Barycenter. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. A Föld mozgásai. Helyreállítva: es.wikipedia.org.