L'orbite de la lune. Influence de la lune sur la terre

La lune est un satellite de notre planète, qui attire depuis des temps immémoriaux les yeux des scientifiques et des curieux. Dans le monde antique, les astrologues et les astronomes ont consacré des traités impressionnants. Les poètes ne sont pas en reste non plus. Aujourd'hui, dans ce sens, peu de choses ont changé: l'orbite de la lune, les caractéristiques de sa surface et de son sous-sol sont soigneusement étudiées par les astronomes. Les compilateurs d'horoscopes la surveillent également. L'influence du satellite sur la Terre est étudiée à la fois. Les astronomes explorent comment l'interaction de deux corps cosmiques se reflète dans le mouvement et les processus de chacun. Au cours de l'étude de la Lune, les connaissances dans ce domaine ont considérablement augmenté.

origine

L'orbite de la lune. Influence de la lune sur la terre

Selon des chercheurs, la Terre et la Lune se seraient formées à peu près au même moment. L'âge des deux corps est 4,5 milliards d'années. Il existe plusieurs théories sur l'origine du satellite. Chacun d’eux explique les particularités de la lune, mais laisse plusieurs problèmes non résolus. La théorie d'une collision géante est considérée comme la plus proche de la vérité aujourd'hui.

Selon cette hypothèse, la planète, de taille similaire à Mars, serait entrée en collision avec la jeune Terre. L'impact est tombé sur une tangente et a provoqué la libération dans l'espace de la plupart des matériaux de ce corps cosmique, ainsi que d'une certaine quantité de «matériaux» terrestres. De cette substance et formé un nouvel objet. Le rayon de l’orbite de la lune était à l’origine de soixante mille kilomètres.

L'hypothèse d'une collision géante explique bien de nombreuses caractéristiques de la structure et de la composition chimique du satellite, la plupart des caractéristiques du système Moon-Earth. Cependant, si nous prenons la théorie comme base, certains faits restent incompréhensibles. Ainsi, la carence en fer sur le satellite ne peut s'expliquer que par le fait qu'au moment de la collision sur les deux corps, il y avait une différenciation des couches internes. À ce jour, il n'y a aucune preuve que cela soit arrivé. Et pourtant, malgré ces contre-arguments, l’hypothèse d’une collision géante est considérée comme fondamentale dans le monde entier.

Paramètres

rotation de la pleine lune

La lune, comme la plupart des autres satellites, n'a pas d'atmosphère. Seules des traces d'oxygène, d'hélium, de néon et d'argon ont été retrouvées. La température de surface dans les zones éclairées et sombres est donc très différente. Sur le côté ensoleillé, il peut atteindre + 120 ºС et sur le côté sombre, il peut descendre jusqu'à -160 ºС.

La distance moyenne entre la Terre et la Lune est de 384 km. La forme du satellite - balle presque parfaite. La différence entre les rayons équatorial et polaire est faible. Ils sont 1738,14 et 1735,97 km, respectivement.

Une révolution complète de la lune autour de la terre prend un peu plus que 27 jours. Le mouvement d'un satellite dans le ciel pour un observateur est caractérisé par un changement de phase. Le temps d’une pleine lune à l’autre est légèrement plus long que la période spécifiée et est d’environ 29,5 jours. La différence découle du fait que la Terre et le satellite se déplacent également autour du soleil. La lune, pour être dans sa position initiale, doit vaincre un peu plus d'un tour.

Système Terre-Lune

circulation de la lune autour de la terre

La lune est un satellite qui diffère quelque peu des objets similaires. Sa principale caractéristique dans ce sens est la masse. Il est évalué à 7,35 * 1022 kg, ce qui correspond approximativement à 1 / 81 à partir d’un paramètre similaire de la Terre. Et si la masse elle-même n’est pas quelque chose d’extraordinaire sur les étendues cosmiques, alors sa relation avec les caractéristiques de la planète est atypique. En règle générale, le rapport de masse dans les systèmes satellite à planète est légèrement inférieur. Un rapport similaire ne peut que se vanter de Pluton et Charon. Il y a quelque temps, ces deux corps cosmiques ont commencé à être décrits comme un système de deux planètes. Il semble qu'une telle désignation soit vraie dans le cas de la Terre et de la Lune.

Mouvement de la lune en orbite

comment se déplace la lune

Le satellite fait une révolution autour de la planète par rapport aux étoiles dans un mois sidéral, qui dure pendant 27 jours X heures 7 et minutes 42,2. L'orbite de la lune est une ellipse. À différentes périodes, le satellite est situé plus près de la planète, puis plus loin de celle-ci. La distance entre la Terre et la Lune varie de 363 104 à 405 696 kilomètres.

Avec la trajectoire du satellite est connecté une autre preuve en faveur de l'hypothèse que la Terre avec un satellite doit être considérée comme un système composé de deux planètes. L'orbite de la lune n'est pas située près du plan équatorial de la Terre (comme dans la plupart des satellites), mais pratiquement dans le plan de rotation de la planète autour du soleil. L’angle entre l’écliptique et la trajectoire du satellite est légèrement supérieur à 5º.

L'orbite du mouvement de la lune autour de la terre est influencée par de nombreux facteurs. À cet égard, la détermination de la trajectoire exacte du satellite n’est pas la tâche la plus facile.

Un peu d'histoire

Une théorie expliquant le mouvement de la lune a été posée l'année 1747. Le mathématicien français Klero est l'auteur des premiers calculs qui ont amené les scientifiques à comprendre les caractéristiques de l'orbite des satellites. Puis, au lointain dix-huitième siècle, la révolution de la Lune autour de la Terre a souvent été mise en avant comme argument contre la théorie de Newton. Les calculs effectués en utilisant la loi du monde étaient très différents du mouvement visible du satellite. Clero a résolu ce problème.

Des scientifiques de renom comme D'Alembert et Laplace, Euler, Hill, Puiseau et d'autres se sont lancés dans l'étude de la question. La théorie moderne de la conversion de la lune a en fait commencé avec le travail de Brown (1923). La recherche effectuée par le mathématicien et astronome britannique a permis d’éliminer les divergences entre les calculs et l’observation.

Pas de tâche facile

Le mouvement de la lune comprend deux processus principaux: la rotation autour de l'axe et la circulation autour de notre planète. Il ne serait pas si difficile d'élaborer une théorie expliquant le mouvement d'un satellite si son orbite n'était pas affectée par divers facteurs. Il s’agit de l’attraction du soleil et des caractéristiques de la forme de la Terre et des champs de gravitation d’autres planètes. De tels effets perturbent l'orbite et il devient difficile de prédire la position exacte de la lune dans une période donnée. Afin de comprendre le problème, concentrons-nous sur certains paramètres de l'orbite des satellites.la vitesse de la lune en orbite

Noeud ascendant et descendant, ligne absidiale

Comme déjà mentionné, l'orbite de la lune est inclinée vers l'écliptique. Les trajectoires de mouvement de deux corps se croisent en des points appelés nœuds ascendants et descendants. Ils sont situés de part et d'autre de l'orbite par rapport au centre du système, c'est-à-dire la Terre. Une ligne imaginaire qui relie ces deux points s'appelle une ligne de noeuds.

La chose la plus proche de notre planète est un satellite au point de périgée. La distance maximale sépare deux corps cosmiques lorsque la lune est à son apogée. La ligne droite reliant ces deux points s'appelle la ligne absidiale.

Perturbation de l'orbite

L'orbite de la lune. Influence de la lune sur la terre

En raison de l’influence d’un grand nombre de facteurs sur le mouvement d’un satellite à la fois, il s’agit en fait de la somme de plusieurs mouvements. Considérons les perturbations les plus remarquables.

Le premier est la régression de la ligne de noeud. La ligne droite reliant les deux points d'intersection du plan de l'orbite lunaire et de l'écliptique n'est pas fixée au même endroit. Il se déplace très lentement dans la direction opposée (et s'appelle donc la régression) au mouvement du satellite. En d'autres termes, le plan orbital de la lune tourne dans l'espace. Il faut des années 18,6 pour terminer un tour.

La ligne absidale se déplace également. Le mouvement de la ligne droite reliant l'apocentre et le péricentre s'exprime en rotation du plan orbital dans la même direction que la lune. Cela se produit beaucoup plus rapidement que dans le cas d'une ligne de nœuds. Le tour complet prend des années 8,9.

De plus, l'orbite lunaire subit des fluctuations d'une certaine amplitude. Au fil du temps, l'angle entre son plan et l'écliptique change. La plage de valeurs va de 4 ° 59 'à 5 ° 17'. Comme dans le cas de la ligne de nœuds, la période de ces oscillations est exprimée en années 18,6.

Enfin, l'orbite de la lune change de forme. Il est dessiné un peu, puis revient à la configuration d'origine. Cela modifie l'excentricité de l'orbite (le degré de déviation de sa forme par rapport au cercle) de 0,04 à 0,07. Les modifications et le retour à la position initiale sont exprimés en années 8,9.

Pas si simple

En fait, les quatre facteurs à prendre en compte lors des calculs ne sont pas tellement importants. Cependant, ils n'épuisent pas toutes les perturbations de l'orbite des satellites. En fait, chaque paramètre du mouvement de la lune est constamment affecté par un grand nombre de facteurs. Tout cela complique la tâche de prédire la position exacte du satellite. Et la prise en compte de tous ces paramètres est souvent une tâche majeure. Par exemple, le calcul de la trajectoire de la Lune et de sa précision affecte le succès de la mission du vaisseau spatial qui lui est envoyé.

Influence de la lune sur la terre

Le satellite de notre planète est relativement petit, mais son impact est clairement visible. Tout le monde sait peut-être que c'est la lune qui forme les marées sur la Terre. Vous devez immédiatement faire une réservation: le soleil a également un effet similaire, mais en raison d’une distance beaucoup plus grande, l’effet de marée de l’étoile n’est pas très perceptible. En outre, les variations du niveau de l'eau dans les mers et les océans sont également associées aux caractéristiques de la rotation de la Terre elle-même.lune en orbite autour de la terre

L'influence gravitationnelle du Soleil sur notre planète est environ deux cent fois plus grande que le paramètre analogue de la Lune. Cependant, les forces de marée dépendent principalement de l'inhomogénéité du champ. La distance qui sépare la Terre et le Soleil les atténue, de sorte que l'effet de la Lune près de nous est plus puissant (deux fois plus grand que dans le cas d'une étoile).

Un raz-de-marée se forme du côté de la planète qui fait actuellement face à la veilleuse. De l'autre côté, la marée se produit également. Si la Terre était stationnaire, la vague se déplacerait d’ouest en est, située exactement sous la lune. Son tour complet aurait été complété en 27 en quelques jours, c’est-à-dire un mois sidéral. Cependant, la période de rotation de la Terre autour de l'axe est légèrement inférieure à 24 h, ce qui fait que la vague traverse la surface de la planète d'est en ouest et effectue un tour complet en heures 24 et en minutes 48. Puisque la vague rencontre constamment les continents, elle avance dans la direction du mouvement de la Terre et devance le satellite de la planète dans sa course.distance entre la terre et la lune

Supprimer l'orbite de la lune

Le raz-de-marée provoque le déplacement d'une énorme masse d'eau. Cela affecte directement le mouvement du satellite. Une partie impressionnante de la masse de la planète est décalée de la ligne reliant les centres de masse de deux corps et attire la Lune vers elle-même. En conséquence, le satellite subit l’effet d’un moment de force qui accélère son mouvement.

Dans le même temps, les continents attaquant le raz-de-marée (ils bougent plus vite que les vagues, car la Terre tourne plus vite que la Lune), sont affectés par la force qui les freine. Cela conduit à un ralentissement progressif de la rotation de notre planète.

Du fait de l’interaction des marées entre les deux corps, ainsi que de l’action des lois de conservation de l’énergie et du moment cinétique, le satellite passe à une orbite plus haute. Cela diminue la vitesse de la lune. En orbite, il commence à se déplacer plus lentement. Quelque chose de semblable se passe avec la Terre. Il ralentit, entraînant une augmentation progressive de la durée de la journée.

La lune s'éloigne de la Terre d'environ 38 mm par an. Les paléontologues et les géologues de la recherche confirment les calculs des astronomes. Le processus de ralentissement progressif de la Terre et d'élimination de la Lune a commencé vers 4,5 il y a un milliard d'années, c'est-à-dire depuis la formation de deux corps. Les données des chercheurs témoignent en faveur de l'hypothèse que plus tôt le mois lunaire était plus court et que la Terre tournait plus rapidement.

Le raz-de-marée ne se produit pas seulement dans les eaux des océans du monde. Des processus similaires se produisent dans le manteau et dans la croûte terrestre. Cependant, ils sont moins visibles, car ces couches ne sont pas aussi malléables.

Supprimer la lune et ralentir la Terre ne se produira pas pour toujours. En fin de compte, la période de rotation de la planète égale la période du satellite. La lune "pend" sur une surface. La Terre et le satellite seront toujours tournés avec le même côté l'un vers l'autre. Il convient ici de rappeler qu’une partie de ce processus est déjà terminée. C'est l'interaction des marées qui a conduit au fait que le même côté de la lune est toujours visible dans le ciel. Dans l'espace, il existe un exemple de système dans un tel équilibre. Ceci s'appelle déjà Pluton et Charon.

La lune et la terre sont en interaction constante. Vous ne pouvez pas dire lequel des corps affecte le plus l’autre. Dans ce cas, les deux sont exposés au soleil. Les autres corps cosmiques, plus distants, jouent un rôle important. La prise en compte de tous ces facteurs rend difficile la construction et la description précises d'un modèle de mouvement de satellite en orbite autour de notre planète. Cependant, une énorme quantité de connaissances accumulées, ainsi que des équipements en constante amélioration, permettent de prédire plus ou moins précisément la position du satellite à tout moment et de prédire l'avenir que chaque objet attend séparément et le système Terre-Lune dans son ensemble.

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