A Hold bolygónk műholdja, amely időtlen idők óta vonzza a tudósok és a kíváncsi emberek tekintetét. Az ókori világban asztrológusok és csillagászok egyaránt lenyűgöző értekezéseket szenteltek neki. A költők sem maradtak el mögöttük. Ma ebben az értelemben kevés változás történt: a Hold pályáját, felszínének és belsejének jellemzőit alaposan tanulmányozzák a csillagászok. A horoszkópok összeállítói sem veszik le róla a szemüket. Mindketten vizsgálják a műhold Földre gyakorolt hatását. A csillagászok azt vizsgálják, hogy két kozmikus test kölcsönhatása hogyan befolyásolja mindegyik mozgását és egyéb folyamatait. A Hold tanulmányozása során a tudás ezen a területen jelentősen bővült.
Origin
A tudósok szerint a Föld és a Hold nagyjából egy időben keletkezett. Mindkét test 4,5 milliárd éves. Számos elmélet létezik a műhold eredetéről. Mindegyik megmagyarázza a Hold bizonyos jellemzőit, de számos megválaszolatlan kérdést hagy maga után. Ma az óriásütközés-elméletet tartják a legközelebb az igazsághoz.
A hipotézis szerint a Marshoz hasonló méretű bolygó ütközött a fiatal Földdel. A becsapódás érintőleges volt, és ennek a kozmikus testnek az anyagának nagy része, valamint bizonyos mennyiségű földi "anyag" kiszabadulását okozta. Ebből az anyagból egy új tárgy keletkezett. A Hold keringési sugara eredetileg hatvanezer kilométer volt.
Az óriási ütközés hipotézise jól megmagyarázza a műhold szerkezetének és kémiai összetételének számos jellemzőjét, a Hold-Föld rendszer legtöbb jellemzőjét. Ha azonban az elméletet vesszük alapul, néhány tény továbbra is érthetetlen marad. Így a műhold vashiánya csak azzal magyarázható, hogy az ütközés idejére mindkét testen megtörtént a belső rétegek differenciálódása. A mai napig nincs bizonyíték arra, hogy ilyesmi megtörtént. És mégis, az ilyen ellenérvek ellenére az óriási becsapódás hipotézisét tartják a fő hipotézisnek világszerte.
Paraméterek
A Holdnak, mint a legtöbb más műholdnak, nincs légköre. Csak oxigén, hélium, neon és argon nyomait találták. Ezért a felületi hőmérséklet a megvilágított és a sötét területeken nagyon eltérő. A napos oldalon +120 ºС-ig, a sötét oldalon -160 ºС-ig emelkedhet.
A Föld és a Hold közötti átlagos távolság 384 000 km. A műhold alakja szinte tökéletes gömb. Az egyenlítői és a poláris sugár között kicsi a különbség. Ezek 1738,14 és 1735,97 km.
A Hold teljes körforgása a Föld körülvalamivel több mint 27 napig tart. A műhold mozgását az égen a megfigyelő számára a fázisok változása jellemzi. Az egyik teliholdtól a másikig eltelt idő valamivel hosszabb, mint a jelzett időszak, és körülbelül 29,5 nap. A különbség abból adódik, hogy a Föld és a műhold is a Nap körül mozog. A Holdnak egy körnél kicsit többet kell megtennie, hogy visszatérjen eredeti helyzetébe.
Föld-Hold rendszer
A Hold egy műhold, némileg különbözik a többi hasonló objektumtól. Fő jellemzője ebben az értelemben a tömege. Becslések szerint 7,351022 kg, ami körülbelül 1/81-e a Föld azonos paraméterének. És ha maga a tömeg nem valami szokatlan a térben, akkor viszonya a bolygó jellemzőihez atipikus. Általában a tömegarány a műhold-bolygó rendszerekben valamivel kisebb. Csak a Plútó és a Charon büszkélkedhet hasonló aránnyal. Ezt a két kozmikus testet egy ideje két bolygó rendszereként kezdték jellemezni. Úgy tűnik, ez a megjelölés a Föld és a Hold esetében is érvényes.
Hold keringő pályán
A műhold egy kört tesz meg a bolygó körül a csillagokhoz képest sziderikus hónaponként, ami 27 nap 7 óra 42,2 percig tart. A Hold pályája ellipszis alakú. Különböző időszakokban a műhold vagy közelebb van a bolygóhoz, vagy távolabb attól. A Föld és a Hold távolsága 363 104 kilométerről 405 696 kilométerre változik.
Műholdas pályávalmég egy bizonyíték kapcsolódik ahhoz a feltevéshez, hogy a Földet egy műholddal két bolygóból álló rendszernek kell tekinteni. A Hold pályája nem a Föld egyenlítői síkjának közelében helyezkedik el (ahogy az a legtöbb műholdra jellemző), hanem gyakorlatilag a bolygó Nap körüli forgási síkjában. Az ekliptika és a műhold útja közötti szög valamivel nagyobb, mint 5º.
A Hold Föld körüli pályáját számos tényező befolyásolja. Ebben a tekintetben a műhold pontos pályájának meghatározása nem egyszerű feladat.
Egy kis történelem
A Hold mozgását magyarázó elmélet 1747-ben született. Az első számítások szerzője, amelyek közelebb vitték a tudósokat a műhold pályájának jellemzőinek megértéséhez, Clairaut francia matematikus volt. Aztán a távoli tizennyolcadik században a Hold Föld körüli forradalmát gyakran felhozták Newton elmélete elleni érvként. Az egyetemes gravitáció törvénye alapján végzett számítások nagymértékben eltértek a műhold látszólagos mozgásától. Clairaut megoldotta ezt a problémát.
A kérdést olyan jól ismert tudósok tanulmányozták, mint d'Alembert és Laplace, Euler, Hill, Puiseux és mások. A Hold forradalmának modern elmélete valójában Brown munkásságával kezdődött (1923). A brit matematikus és csillagász kutatása segített kiküszöbölni a számítások és a megfigyelések közötti eltéréseket.
Nem könnyű feladat
A Hold mozgása két fő folyamatból áll: a tengelye körüli forgásból és a bolygónk körüli keringésből. Nem lenne olyan nehéz a műhold mozgását magyarázó elméletet levezetni, hapályáját nem befolyásolták különféle tényezők. Ez a Nap vonzása, és a Föld alakjának sajátosságai és más bolygók gravitációs mezői. Az ilyen hatások megzavarják a pályát, és nehéz feladattá válik a Hold pontos helyzetének előrejelzése egy adott időszakban. Annak érdekében, hogy megértsük, miről van szó, térjünk át a műhold pályájának néhány paraméterére.
Növekvő és csökkenő csomópont, apsidek vonala
Amint már említettük, a Hold pályája az ekliptikához képest hajlik. Két test pályája metszi egymást a felszálló és leszálló csomópontoknak nevezett pontokban. A pálya ellentétes oldalán helyezkednek el a rendszer középpontjához, azaz a Földhöz képest. A két pontot összekötő képzeletbeli vonalat csomóvonalnak nevezzük.
A műhold a perigeum pontján van a legközelebb bolygónkhoz. A legnagyobb távolság két űrtestet választ el, amikor a Hold csúcspontján van. A két pontot összekötő egyenest az apszisok vonalának nevezzük.
pályazavarok
A sok tényezőnek a műhold mozgására gyakorolt hatásának eredményeként valójában több mozgás összege. Tekintsük a legszembetűnőbb zavarokat.
Az első a csomóponti regresszió. A holdpálya és az ekliptika síkjának két metszéspontját összekötő egyenes nem egy helyen van rögzítve. Nagyon lassan mozog a műhold mozgásával ellentétes irányba (ezért nevezik regressziónak). Más szóval a Hold keringési síkjaforog a térben. 18,6 évbe telik, hogy egy teljes kört végrehajtson.
Az apszisok sora is mozog. Az apocentrumot és a periapsist összekötő egyenes mozgása a pályasík Hold mozgásával azonos irányú forgásában fejeződik ki. Ez sokkal gyorsabban történik, mint egy csomópontsor esetén. Egy teljes kör 8, 9 évig tart.
Ezenkívül a Hold pályája bizonyos amplitúdójú ingadozásokat tapasztal. Idővel változik a síkja és az ekliptika közötti szög. Az értékek tartománya 4°59' és 5°17' között van. Csakúgy, mint a csomópontok sora esetében, az ilyen ingadozások időtartama 18,6 év.
Végül a Hold pályája megváltoztatja alakját. Kicsit megnyúlik, majd ismét visszaáll az eredeti konfigurációba. Ugyanakkor a pálya excentricitása (alakja körtől való eltérésének mértéke) 0,04-ről 0,07-re változik. A változások és az eredeti helyzetbe való visszatérés 8,9 évig tart.
Ez nem olyan egyszerű
Tulajdonképpen az a négy tényező, amelyet a számítások során figyelembe kell venni, nem olyan sok. Ezek azonban nem merítik ki a műhold pályájának összes zavarását. Valójában a Hold mozgásának minden paraméterét folyamatosan nagyszámú tényező befolyásolja. Mindez megnehezíti a műhold pontos helyének előrejelzését. Mindezen paraméterek számbavétele pedig gyakran a legfontosabb feladat. Például a Hold pályájának kiszámítása és pontossága befolyásolja a hozzá küldött űrhajó küldetésének sikerességét.
A Hold hatása a Földre
Bolygónk műholdja viszonylag kicsi, de hatása jóészrevehetően. Talán mindenki tudja, hogy a Hold képezi az árapályt a Földön. Itt azonnal fenntartással kell élnünk: a Nap is hasonló hatást vált ki, de a jóval nagyobb távolság miatt a csillag árapály-hatása alig észrevehető. Emellett a tengerek és óceánok vízszintjének változása magának a Földnek a forgásának sajátosságaival is összefügg.
A Nap gravitációs hatása bolygónkra körülbelül kétszázszor nagyobb, mint a Holdé. Az árapály-erők azonban elsősorban a mező inhomogenitásától függenek. A Földet és a Napot elválasztó távolság kisimítja őket, így a hozzánk közel eső Hold hatása erősebb (kétszer akkora, mint a világítótest esetében).
Apályhullám alakul ki a bolygó azon oldalán, amely jelenleg az éjszakai csillag felé néz. A másik oldalon szintén dagály van. Ha a Föld állna, akkor a hullám nyugatról keletre mozogna, pontosan a Hold alatt. Teljes forradalma 27 páratlan nap, azaz sziderikus hónap alatt fejeződne be. A Föld tengelye körüli forgási periódusa azonban valamivel kevesebb, mint 24 óra, ennek eredményeként a hullám keletről nyugatra fut végig a bolygó felszínén, és 24 óra 48 perc alatt tesz meg egy fordulatot. Mivel a hullám folyamatosan találkozik a kontinensekkel, előretolódik a Föld mozgásának irányába, és futásában megelőzi a bolygó műholdját.
A Hold pályájának törlése
A szökőár hatalmas víztömeg mozgását okozza. Ez közvetlenül befolyásolja a műhold mozgását. Az impozáns részA bolygó tömege elmozdul a két test tömegközéppontját összekötő von altól, és magához vonzza a Holdat. Ennek eredményeként a műhold egy pillanatnyi erőt tapasztal, ami felgyorsítja a mozgását.
Ugyanakkor a dagályhullámon futó kontinensek (gyorsabban mozognak, mint a hullám, mivel a Föld nagyobb sebességgel forog, mint a Hold) olyan erőt tapasztalnak, amely lelassítja őket. Ez bolygónk forgásának fokozatos lelassulásához vezet.
Két test árapály-kölcsönhatása, valamint az energiamegmaradás és a szögimpulzus törvényei hatására a műhold magasabb pályára áll. Ez csökkenti a hold sebességét. A pályán lassabban kezd mozogni. Valami hasonló történik a Földdel. Lelassul, ami a nap hosszának fokozatos növekedését eredményezi.
A Hold évente körülbelül 38 mm-rel távolodik a Földtől. A paleontológusok és geológusok tanulmányai megerősítik a csillagászok számításait. A Föld fokozatos lelassulásának és a Hold eltávolításának folyamata hozzávetőlegesen 4,5 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, vagyis attól a pillanattól kezdve, amikor a két test kialakult. A kutatók adatai alátámasztják azt a feltételezést, hogy korábban a holdhónap rövidebb volt, és a Föld gyorsabban forgott.
A szökőár nem csak az óceánok vizében fordul elő. Hasonló folyamatok mennek végbe mind a köpenyben, mind a földkéregben. Ezek azonban kevésbé észrevehetők, mivel ezek a rétegek nem olyan képlékenyek.
A Hold recessziója és a Föld lassulása nem fog megtörténni örökké. Végül a bolygó forgási ideje megegyezik a műhold forgási periódusával. A Hold egy terület felett "lebeg".felületek. A Föld és a műhold mindig ugyanazzal az oldallal fordul egymás felé. Itt helyénvaló emlékeztetni arra, hogy ennek a folyamatnak egy része már befejeződött. Az árapály kölcsönhatása vezetett oda, hogy a Holdnak mindig ugyanaz az oldala látható az égen. Az űrben van példa olyan rendszerre, amely ilyen egyensúlyban van. Ezeket már Plútónak és Charonnak hívják.
A Hold és a Föld állandó kölcsönhatásban vannak. Lehetetlen megmondani, hogy melyik test van nagyobb hatással a másikra. Ugyanakkor mindkettő ki van téve a napnak. Más, távolabbi, kozmikus testek is jelentős szerepet játszanak. Az összes ilyen tényező figyelembevétele meglehetősen nehézzé teszi a bolygónk körüli pályán keringő műhold mozgásának modelljének pontos felépítését és leírását. A hatalmas mennyiségű felhalmozott tudás, valamint a folyamatosan javuló berendezések azonban lehetővé teszik a műhold helyzetének többé-kevésbé pontos megjóslását bármikor, és az egyes objektumokra külön-külön és a Föld-Hold rendszerre váró jövő előrejelzését. egész.
