ทำไมเราถึงเห็นด้านเดียวกันของดวงจันทร์?
ถ้าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงจะมีตัวแปรอะไรบ้างซึ่งหมายความว่าเราอาจเห็นหนึ่งวันมากกว่าที่เคยมีมา?
ทำไมเราถึงเห็นด้านเดียวกันของดวงจันทร์?
ถ้าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงจะมีตัวแปรอะไรบ้างซึ่งหมายความว่าเราอาจเห็นหนึ่งวันมากกว่าที่เคยมีมา?
คำตอบ:
เหตุผลสำหรับสิ่งนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าการล็อคไทดัล :
การล็อคไทดัล (หรือการหมุนที่ถูกจับ) เกิดขึ้นเมื่อความลาดเอียงของแรงโน้มถ่วงทำให้ด้านหนึ่งของวัตถุทางดาราศาสตร์หันหน้าไปทางอื่นเสมอ ตัวอย่างเช่นด้านเดียวกันของดวงจันทร์ของโลกหันหน้าเข้าหาโลกเสมอ ร่างกายที่ถูกล็อคแบบเป็นไทใช้เวลานานในการหมุนรอบแกนของมันเองเช่นเดียวกับการหมุนรอบคู่ของมัน สิ่งนี้ทำให้ซีกโลกหนึ่งต้องเผชิญกับร่างกายของพันธมิตรอย่างต่อเนื่อง โดยปกติในเวลาใดก็ตามเพียงดาวเทียมถูกล็อค tidally ทั่วร่างกายขนาดใหญ่ แต่ถ้าความแตกต่างในมวลระหว่างสองหน่วยงานและการแยกทางกายภาพของพวกเขาที่มีขนาดเล็กแต่ละอาจจะถูกล็อค tidally ไปที่อื่น ๆ เป็นกรณีระหว่างดาวพลูโตและCharon. เอฟเฟกต์นี้ใช้เพื่อทำให้เสถียรดาวเทียมเทียมบางตัว
รูปที่ 1 : การล็อคไทดัลส่งผลให้ดวงจันทร์หมุนรอบแกนของมันในเวลาเดียวกับที่มันโคจรรอบโลก (ที่มา: Wikipedia )
รูปที่ 1, ต่อ : ยกเว้นเอฟเฟ็กต์การสอบเทียบผลลัพธ์นี้ส่งผลให้ดวงจันทร์หันหน้าไปทางโลกหันหน้าเข้าหาโลกดังที่เห็นในรูปด้านซ้าย (ดวงจันทร์ถูกแสดงในมุมมองขั้วโลกและไม่ได้ถูกปรับสเกล) หากดวงจันทร์ไม่หมุนเลยมันก็จะแสดงให้เห็นด้านที่ใกล้และไกลออกไปสู่โลกในขณะที่เคลื่อนที่รอบดาวเคราะห์ของเราในวงโคจรดังที่แสดงใน รูปด้านขวา
รูปที่ 2 : การปรับเทียบจันทรคติในละติจูดและลองจิจูดในช่วงเวลาหนึ่งเดือน (ที่มา: Wikipedia )
การสั่นสะเทือนนั้นมีลักษณะเป็นหินที่แกว่งไปมาอย่างช้าๆเมื่อมองจากโลกทำให้ผู้สังเกตการณ์เห็นพื้นผิวที่แตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละช่วงเวลา
การปรับเทียบดวงจันทร์มีสามประเภท:
การสอบเทียบในลองจิจูดนั้นเกิดจากการเยื้องศูนย์ของวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลก การหมุนของดวงจันทร์บางครั้งนำไปสู่และบางครั้งล่าช้าตำแหน่งการโคจรของมัน
การสอบเทียบในละติจูดนั้นเกิดจากความโน้มเอียงเล็กน้อยระหว่างแกนการหมุนของดวงจันทร์และปกติกับระนาบการโคจรรอบโลก ต้นกำเนิดของมันคล้ายคลึงกับฤดูกาลที่เกิดขึ้นจากการปฏิวัติของโลกเกี่ยวกับดวงอาทิตย์
การสั่นสะเทือนรายวันเป็นความผันผวนเล็ก ๆ น้อย ๆ ทุกวันเนื่องจากการหมุนของโลกซึ่งมีผู้สังเกตการณ์จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งจากนั้นไปอีกด้านหนึ่งของเส้นตรงที่เชื่อมต่อเข้ากับโลกและศูนย์กลางของดวงจันทร์ และรอบ ๆ - เพราะผู้สังเกตการณ์อยู่บนพื้นผิวโลกไม่ใช่จุดศูนย์กลาง
คำพูดทั้งหมดและภาพจากวิกิพีเดียล็อคน้ำขึ้นน้ำลงและวิกิพีเดียไลเบรชัน
ส่วนใหญ่เป็นเพราะวิธีการที่ดวงจันทร์หมุน - มันคือการปั่นที่เพียงแค่อัตราที่เหมาะสมเพื่อให้เราเห็นอีกด้านหนึ่งของมัน นี่คือแผนภาพงานฝีมือที่ทำขึ้นเพื่อแสดงความหมายของฉัน
ระยะเวลาของการหมุนของดวงจันทร์เป็น ~ 27.322 วันและระยะเวลาของการปฏิวัติยังเป็น ~ 27.322 ซึ่งหมายความว่าทุก ๆ องศาหมุนรอบโลกหมุนรอบตัวเองดังนั้นด้านเดียวกันหันหน้าเข้าหาเราเสมอ
นี่เป็นเพราะพลังคลื่นที่สัมพันธ์กับออสซิลเลเตอร์ต่าง ๆ ในระบบ (การปฏิวัติของดวงจันทร์, วงโคจรของดวงจันทร์, การปฏิวัติของโลก) เมื่อออสซิลเลเตอร์เชื่อมโยงกันพวกมันมีแนวโน้มที่จะเข้าสู่สถานะที่อยู่ในเฟสหรือ 180 องศาจากเฟส * ทั้งสองกรณีก่อให้เกิดการล็อคน้ำขึ้นน้ำลงที่นี่
ในฐานะที่เป็นส่วนเติมเต็มให้กับคำตอบอื่น ๆ ให้ฉันตอบคำถามว่าทำไมดาวเคราะห์ถึงมีแนวโน้มที่จะล็อคคลื่น ในระยะสั้นแรงบิดที่ใช้โดยแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกันระหว่างทั้งสองด้านของพื้นผิวของดาวเคราะห์ก่อให้เกิดการเสียดสีซึ่งจะกระจายไปทั่วการหมุนส่วนเกินของดวงจันทร์ (โปรโต) เมื่อมันไม่ได้ล็อคไว้อย่างเป็นระเบียบ เมื่อล็อคเกิดขึ้นการกระจายจะลดลง
สิ่งประดิษฐ์อีกอย่างหนึ่งก็คือว่าดวงจันทร์กำลังเคลื่อนที่ห่างจากโลก (ขณะที่โมเมนตัมเชิงมุมหายไป) ดูเช่นhttp://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=124
คำตอบอื่น ๆ ที่นี่ยอดเยี่ยมที่อธิบายในแง่เทคนิค
สำหรับตัวอย่างในชีวิตประจำวันลองนึกภาพบางสิ่งที่ไม่สมมาตรเหมือนหินอ่อนที่มีดินเหนียวติดอยู่และหมุนมัน ความไม่สมดุลในที่สุดนำวัตถุไปหมุนในทางที่แน่นอน ดวงจันทร์เป็นเช่นนั้นยกเว้นวิธีที่ซับซ้อนกว่าเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับโลกเป็นส่วนหนึ่งของสมการ
RE: เห็นด้านเดียวกันของดวงจันทร์เสมอ มันอาจจะมาจากความแตกต่างของความหนาแน่นของดวงจันทร์ ก่อตั้งขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่ามีความแปรปรวนของแรงโน้มถ่วงรอบดวงจันทร์ที่จะสนับสนุนความเป็นไปได้ที่จะมีความหนาแน่นของวัสดุที่สูงกว่าในด้านหนึ่งของดวงจันทร์ พื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูงของดวงจันทร์จะต้องเผชิญหน้ากับโลกเสมอ นี่จะคล้ายกับการบันทึกน้ำหนักที่หนักไปยังอีกด้านหนึ่งของลูกบอลบนพื้นแข็ง ด้านที่หนักกว่าของลูกบอลจะหันหน้าไปทางพื้นและแรงโน้มถ่วงเสมอ นี่เป็นผลลัพธ์เดียวกันกับด้านที่หนักกว่าของดวงจันทร์ที่หันไปทางแรงโน้มถ่วงที่แผ่ออกมาจากโลก มันเป็นเรื่องบังเอิญมากเกินไปที่ดวงจันทร์หมุนได้อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อให้หันหน้าเข้าหาโลกเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากดวงจันทร์เคลื่อนห่างจากโลกและมีการเปลี่ยนแปลงระยะทางและเวลาในการหมุนรอบโลกอย่างต่อเนื่อง ฉันมากับทฤษฎีนี้เมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วและฉันไม่เคยเห็นทฤษฎีอื่นใดที่จะทำให้ฉันเชื่อว่านี่ไม่ใช่ความเป็นไปได้จริง ทฤษฎีนี้ยังอธิบายด้วยว่าทำไมดาวพุธถึงหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์เสมอ ไม่มีกระแสน้ำบนดาวพุธที่จะส่งผลกระทบต่อการปรับทิศทางและมันจะปรากฏว่าร่างกายทั้งสองได้รับผลกระทบจากแรงเดียวกันในการรักษาด้านเดียวกันหันหน้าไปทางทิศทางเดียวกัน ทฤษฎีนี้ยังอธิบายด้วยว่าทำไมดาวพุธถึงหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์เสมอ ไม่มีกระแสน้ำบนดาวพุธที่จะส่งผลกระทบต่อการปรับทิศทางและมันจะปรากฏว่าร่างกายทั้งสองได้รับผลกระทบจากแรงเดียวกันในการรักษาด้านเดียวกันหันหน้าไปทางทิศทางเดียวกัน ทฤษฎีนี้ยังอธิบายด้วยว่าทำไมดาวพุธถึงหันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์เสมอ ไม่มีกระแสน้ำบนดาวพุธที่จะส่งผลกระทบต่อการปรับทิศทางและมันจะปรากฏว่าร่างกายทั้งสองได้รับผลกระทบจากแรงเดียวกันในการรักษาด้านเดียวกันหันหน้าไปทางทิศทางเดียวกัน