BEVEGELSER AV MÅNEN OG JORDEN: ROTASJON OG OVERSETTELSE - VITENSKAP - 2026

De bevegelser av Jorden og Månen har sin opprinnelse på den ene side, i gravitasjonen av hver enkelt utøver på den andre, og på den andre, i attraksjon som solen i sin tur utøver på alle likene av solsystemet.

Både Jorden og Månen har rotasjonsbevegelser rundt sin egen akse og oversettelse, og disse er de viktigste. Men de opplever også andre sekundære bevegelser av balanser og svingninger, fordi de ikke er punktobjekter, men har nevneverdige dimensjoner og heller ikke er perfekt sfæriske.

Figur 1. Orbitalplan av Jorden og Månen, med tilbøyeligheten til de respektive aksene og avstanden mellom sentrene og tyngdepunktet. Kilde: Wikimedia Commons. Jordbilde fra NASA; arrangement av brews_ohare

Jord og måne regnes som et isolert system av objekter av målbar størrelse, som dreier seg rundt deres massesenter, som ligger på linjen som blir med i de respektive sentrene.

Dette punktet er nærmere Jorden enn Månen, og har den første større massen. Det ligger omtrent 4641 km fra Jordens sentrum og kalles tyngdepunktet.

lover

Månens bevegelser er styrt av lovene til Cassini, gitt uttrykk i 1693 av Giovanni Cassini (1625-1712):

-Månen har en synkron rotasjon med jorden, siden den har samme periode med rotasjon og oversettelse, på denne måten viser den alltid det samme ansiktet til bakkeobservatører.

-Hellingen til månekvatorialplanet og ekliptikken er konstant.

-Lunar rotasjonsaksen, den normale til ekliptikken - Jordens orbitalplan - og den normale til Månens orbitale plan er koplanære.

Rotasjon og oversettelse av månen

Månen foretar en rotasjonsbevegelse rundt sin egen akse på omtrent 27,32 dager. Denne rotasjonsperioden kalles siderisk måned. I følge Cassinis første lov er dette også tiden det tar før månen går i bane rundt Jorden.

Figur 2. Animasjon som viser bevegelsen til Earth-Moon-systemet rundt tyngdepunktet. Kilde: Wikimedia Commons

Synkron rotasjon er ansvarlig for at jordobservatører alltid ser den samme siden av månen.

For sin del er den synodiske måneden tiden som går mellom to identiske og påfølgende månefaser.

Den synodiske måneden varer 29,53 dager, og det er fordi jorden ikke er stille mens månen kretser rundt den. For at de relative jord-sol-måne-stillingene skal være de samme igjen, må jorden avansere 27 º i sin translasjonsbevegelse rundt solen.

Månen reiser også rundt jorden etter en elliptisk bane med en veldig liten eksentrisitet. Eksellisiteten til en ellipse er et mål på dens utflating. Denne lille verdien betyr at månens bane er nesten sirkulær, og den beveger seg med en hastighet på 1 km / s.

Jordens og månens baner krysser hverandre i punkter som kalles noder, noe som gjør formørkelser mulig, siden sett fra Jorden er de tilsynelatende størrelsene på Solen og Månen veldig like.

Andre bevegelser av månen

På grunn av den elliptiske bane som månen følger rundt jorden og dens rotasjonsakse er skrått 6,60 º med hensyn til vinkelrett på baneplanet (se figur 1), er det bevegelser som kalles librasjoner. Takket være dem kan vi se en liten prosentandel av bortre side av månen, omtrent 9%.

De mest bemerkelsesverdige svømmene er i lengdegrad og breddegrad. Librasjonene i lengdegrad skyldes at det å være den elliptiske bane, oversettelsens hastighet er større på perigee - nærmere Jorden - enn ved apogee - lenger fra Jorden.

På denne måten blir en liten del av overflaten nær kantmeridianen synlig, den som ligger rett øst for nevnte meridian når månen er mellom perigee og apogee.

På samme måte blir den delen av overflaten som er litt mot vest synlig når månen er mellom apogee og perigee.

På den annen side oppstår librasjonen i breddegrad på grunn av helningen på rotasjonsaksen. Dermed kan noen deler av månen som er litt nord eller litt sør, sees fra jorden, avhengig av øyeblikket. Perioden til denne sveveren er en drakonisk måned, som varer i omtrent 27 dager og 5 timer.

Følgende animasjon viser simulerte utsikt over månen i en måned:

Jordens rotasjon

Jorden utfører en rotasjon rundt jordas akse i en vest-øst retning, hvis periode er 1 dag eller mer presist 23 timer, 56 minutter og 3,5 sekunder.

Jordens rotasjonshastighet er 1600 km / t ved ekvator, og avtar til den forsvinner rett ved polene, der rotasjonsaksen passerer, som er skrått 23,44 º i forhold til jordbanens plan, kjent som ekliptikken (se figur 1).

Denne bevegelsen er ansvarlig for utseendet på dag og natt, som styrer folks liv. I omtrent 12 timer (det varierer i henhold til breddegrad og årstid), får den ene jordkulen en sollys og har en høyere temperatur, mens den andre er i mørke og temperaturen synker.

Jordens rotasjon skyldes måten Jorden dannet seg på. Stoffskyen som ga opphav til solsystemet måtte rotere for å komprimere saken. Men rotasjonen har et tilhørende vinkelmoment, som i mangel av ytre dreiemoment bevares.

Solen, planetene og andre medlemmer av solsystemet, betraktet som et isolert system, har det vinkelmomentet, fordelt på medlemmene.

Derfor har hver planet sin egen rotasjonsbevegelse fra vest til øst, bortsett fra Venus og Uranus, som gjør det motsatte, kanskje på grunn av en kollisjon med et annet stort organ.

Oversettelse av jorden

Jorden gjør også en revolusjon bevegelse rundt sola, hvis periode er litt over 1 år. Opphavet til denne bevegelsen er i gravitasjonsattraksjonen som solen utøver.

I denne bevegelsen beskriver jorden en elliptisk bane, alltid i samsvar med Keplers lover om planetbevegelse. For en observatør som ligger på Nordpolen, gjøres denne bevegelsen mot urviseren.

Som med månen, er eksentrisiteten til ellipsen som beskriver jorden ganske liten. Deretter nærmer Jordens bane seg en omkrets på 150 x 10 ⁶ km. Denne verdien brukes i astronomi for å definere en avstandsenhet kalt Astronomisk enhet eller AU, mye brukt for å uttrykke avstander i solsystemet.

Figur 3. Bevegelse av jordens oversettelse rundt sola. Kilde: Wikimedia Commons.

Den totale lengden på denne ellipsen er 930 millioner kilometer, som jorden reiser med en hastighet på 30 km / s.

Jordens rotasjonsakse er på skrå 23,44 º med hensyn til det normale til ekliptikken. Av denne grunn, når planeten vår reiser sin bane rundt solen, er en av dens halvkuler mer utsatt for solens stråler og produserer sommer, mens den andre eksponeringen er mindre og vinteren oppstår.

Andre bevegelser av jorden

Jorden er ikke en perfekt sfære, men en ellipsoid flat til polene. Så ekvatorialbukken forårsaker en sakte bølgende bevegelse på jorden som kalles presisjon.

I denne bevegelsen roterer jordas akse rundt ekliptikens pol og sporer en imaginær kjegle, som det kan sees i følgende figur:

Figur. Jordens forgjengeri og ernæringsbevegelser. Kilde: Wikimedia Commons. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Precession-sphere-ES.svg.

Det tar Jorden 25,767 år å spore denne kjeglen. Overordnet presisjonen er en annen gjengjeldende bevegelse av aksen, kalt ernæring, forårsaket av tyngdekraften fra Månen på ekvatorialbukken og har en periode på 18,6 år.

referanser

1. Oster, L. (1984). Moderne astronomi. Redaksjonell Reverte. 37-52.
2. Tipler, P. Physics for Science and Engineering. Volum 1. 5. plass. Edition. 314-316
3. Hvorfor roterer Jorden? Hentet fra: spaceplace.nasa.gov.
4. Wikipedia. Barycenter. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Bevegelser av jorden. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.