ทำไมดวงจันทร์ถอยห่างจากโลกเนื่องจากกระแสน้ำ? นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับดวงจันทร์อื่นหรือไม่


17

หลังจากอ่านคำถามและคำตอบดวงจันทร์เคลื่อนที่ห่างจากโลกมากขึ้นและเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นหรือไม่? ทำไม? เกี่ยวกับกระแสน้ำที่ถ่ายพลังงานไปยังดวงจันทร์และผลักมันจากโลกฉันมีคำถาม:

พลังงานนั้นถูกส่งไปยังดวงจันทร์ได้อย่างไร? การสร้างกระแสน้ำนั้นต้องใช้พลังงานดังนั้นฉันคาดหวังว่าสิ่งนี้ควรใช้พลังงานจากดวงจันทร์ทำให้มันช้าลงและทำให้มันกลับสู่โลกในที่สุด ทำไมไม่เกิดขึ้น?

ในที่สุดถ้านี่เป็นกลไกทั่วไปดวงจันทร์อื่น ๆ ที่โคจรรอบดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวเป็นของเหลวและทำให้เกิดกระแสน้ำ


โปรดทราบว่าภาวะถดถอยจะเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์หลักหมุนเร็วกว่าดาวเทียม เมื่อดาวเทียมเคลื่อนที่เร็วกว่าปฐมภูมิ (เช่นโฟบอสและดาวอังคาร) มันจะหมุนวนในไม่ออก
BowlOfRed

@ РСТȢѸФХѾЦЧШЩЪЫЬ: อืม "เข้าใกล้ดวงอาทิตย์" เหรอ? นอกจากนี้ยังได้รับจากดวงอาทิตย์ครึ่งเวลา ...
ThePopMachine

คำตอบ:


14

มันค่อนข้างง่ายจริงๆ

ปูดน้ำขึ้นน้ำลง

ดวงจันทร์สร้างกระแสน้ำ เนื่องจากกระแสน้ำน้ำนูนออกมาสู่ดวงจันทร์ (และอยู่ฝั่งตรงข้าม)

แต่โลกหมุนรอบตัวเร็วมาก (วันละครั้ง) เร็วกว่าดวงจันทร์โคจรรอบโลก (เดือนละครั้ง) มีแรงเสียดทานระหว่างโลกหมุนและกระพุ้งน้ำที่เกิดจากกระแสน้ำ การหมุนของโลก "ต้องการ" เพื่อหมุนนูนได้เร็วขึ้น

ผลที่ตามมาคือการหมุนของโลกลากกระโดงไปข้างหน้า - กระพุ้งอยู่ข้างหน้าของดวงจันทร์เล็กน้อย เมื่อดวงจันทร์อยู่ในช่วงลมปราณกระแสน้ำก็ลดลง

ดังนั้นจึงมีมวลของน้ำเพิ่มขึ้นเล็กน้อยบนพื้นโลกข้างหน้าดวงจันทร์เล็กน้อย กระพุ้งน้ำนี้ทำปฏิกิริยากับแรงโน้มถ่วงกับดวงจันทร์

นี่มีสองลักษณะพิเศษ:

  • มันช้าลงการหมุนของโลกค่อย ๆ ดูดพลังงานจากมัน (ดวงจันทร์ดึงกระพุ้งดังนั้นโลก "กลับ")
  • พลังงานนั้นถูกเทเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์อย่างมีประสิทธิภาพ "ดึง" ไปข้างหน้า

เมื่อคุณทิ้งพลังงานการเคลื่อนที่เข้าสู่ร่างกายที่โคจรมันจะตกลงสู่วงโคจรที่สูงกว่า - วงโคจรที่สูงขึ้นหมายถึงพลังงานที่มากขึ้น ดังนั้นการถ่ายโอนพลังงานจากการหมุนของโลกไปยังวงโคจรของดวงจันทร์ค่อยๆทำให้วงโคจรของดวงจันทร์ใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้น

สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะโลกหมุนเร็วกว่าดวงจันทร์โคจรรอบโลก หากโลกถูกล็อคลงไปบนดวงจันทร์อย่างเป็นระเบียบ (หมุนเร็วเท่ากับดวงจันทร์โคจรรอบดวงจันทร์) จะไม่มีการถ่ายโอนเกิดขึ้น ถ้าโลกหมุนช้ากว่าวงโคจรของดวงจันทร์การถ่ายโอนก็จะตรงกันข้าม (จากวงโคจรของดวงจันทร์ไปยังการหมุนของโลก)


หมายเหตุ:ตอบโต้ดาวเทียมที่มีพลังงานมากจะเคลื่อนที่ช้าลง แต่อยู่ในวงโคจรที่สูงขึ้น พลังงานพิเศษจะเพิ่มการโคจรไม่ทำให้ความเร็วเร็วขึ้น ทำไมสิ่งนี้เกิดขึ้นจริง ๆ ก็คือการอภิปรายทั้งหมด 'nother


มีคลื่นยักษ์ในเนื้อโลกที่หลอมละลายด้วยหรือไม่
LocalFluff

1
โลกทั้งโลกรวมถึงเปลือกโลก "แข็ง" และการตกแต่งภายในที่นุ่มนวลของมันได้สัมผัสกับกระแสน้ำอันเนื่องมาจากดวงจันทร์ ในระดับดาวเคราะห์ไม่มีของแข็งที่แท้จริง มันเรียกว่าน้ำขึ้นดิน แอมพลิจูดอยู่ในคำสั่งของหลายสิบเซนติเมตร web.ics.purdue.edu/~ecalais/teaching/eas450/Gravity3.pdf
Florin Andrei

@ user104372 Energy ไม่ได้มีอยู่ในรูปของพลังงานจลน์เท่านั้น ในกรณีนี้พลังงานทั้งหมด (พลังงานจลน์บวกกับศักยภาพ) ของวงโคจรที่กว้างขึ้นนั้นใหญ่กว่า นี่คือฟิสิกส์พื้นฐานจริงๆที่คุณโต้เถียง
Rob Jeffries

เรื่องมันง่ายจริง ๆ มันไม่ง่ายอย่างนั้น ภาพที่แท้จริงมีความซับซ้อนมากกว่าภาพที่เรียบง่ายนี้ กระพุ้งน้ำขึ้นน้ำลงตามที่ปรากฎในภาพไม่มีอยู่ ถ้ามันมีอยู่น้ำขึ้นสูงจะเกิดขึ้นไม่นานหลังจากถึงจุดสูงสุดบนดวงจันทร์ (จากนั้น 12 ชั่วโมง 25 นาทีหลังจากนั้น) สิ่งนี้สังเกตได้ยากมาก ในความเป็นจริงกระพุ้งน้ำขึ้นน้ำลงไม่มีอยู่จริง เพื่อให้ได้ภาพที่ถูกต้องเราจะต้องรวมเอฟเฟกต์ของมหาสมุทรบนดวงจันทร์เป็นเวลานาน (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 18 ปีขึ้นไป) แบบจำลองของเรายังไม่มี
David Hammen

10

คุณได้ระบุอย่างถูกต้องแล้วว่ากระแสน้ำขึ้นลงกำลังถ่ายโอนพลังงานจากโลกไปยังดวงจันทร์ พลังงานนี้ทำให้วงโคจรของดวงจันทร์ใหญ่ขึ้นทำให้ช้าลง

มันค่อนข้างจะเข้าใจง่าย แต่ถ้าคุณคิดเกี่ยวกับมันโลกหมุนอัตรา 1 สปินต่อวันดวงจันทร์กำลังโคจรรอบโลกด้วยระยะเวลาประมาณ 27.3 วัน ถ้ามันเร่งความเร็ววงโคจรของมันจะลดลงและนำมันเข้ามาใกล้โลกมากขึ้น

ในการตอบจุดสุดท้ายของคุณดวงจันทร์อื่น ๆ ทั้งหมดทำให้เกิดกระแสน้ำบนดาวเคราะห์แม่ของพวกมันและเคลื่อนตัวออกห่างจากพวกมัน แต่เอฟเฟกต์นั้นเล็กกว่ามากเนื่องจากมีขนาดต่างกันมาก ระบบ Earth / Moon นั้นมีความพิเศษในระบบสุริยะเนื่องจากอัตราส่วนของขนาดร่างกายค่อนข้างใกล้เคียงกัน


ระบบดาวเคราะห์ / ดวงจันทร์อื่น ๆจะยังมีคุณสมบัตินี้แม้ว่า ดวงจันทร์หมุนออกไปด้านนอกอย่างช้าๆ
Rory Alsop

ฉันยังไม่เข้าใจว่าการเร่งขึ้นของดวงจันทร์จะลดวงโคจรของมันได้อย่างไรจากสิ่งที่ฉันจำได้ว่ายิ่งร่างกายเคลื่อนไหวเร็วเท่าไหร่ระยะทางที่ไกลขึ้นก็คือวงโคจร ...
Danubian Sailor

@ ŁukaszLechนั่นคือความเข้าใจผิดสี่เหลี่ยมจัตุรัสของระยะเวลาการโคจรเท่ากับลูกบาศก์ของระยะทางเฉลี่ย ( กฎข้อที่ 3 ของเคปเลอร์ ) แต่เมื่อขนาดของวงโคจรเพียงแค่วัดเป็นเส้นตรงกับระยะทางความเร็วจะปรับเป็น r ^ (- 1 / 2) คือลดลงตามระยะทาง
Guillochon

1
ตัวอย่าง: ที่ 150 ไมล์ขึ้นไปความเร็วในการโคจรคือ 17000mph ที่ 22,000 ไมล์ขึ้นไปเพียง 7000mph
Rory Alsop

น่าสนใจ แต่เมื่อร่างกายช้าลงแรงเหวี่ยงจะลดลงดังนั้นจึงไม่สามารถจับคู่แรงโน้มถ่วงได้อีกต่อไป นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับดาวเทียมวงโคจรต่ำ
Danubian Sailor
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.