A Hold immár több milliárd éve kíséri bolygónkat nagy kozmikus útján. És megmutatja nekünk, földieknek, évszázadról évszázadra mindig ugyanazt a holdvilágot. Miért csak a műhold egyik oldalát csodáljuk? A Hold forog a tengelye körül, vagy mozdulatlanul lebeg a világűrben?
Térszomszédunk jellemzői
A Naprendszerben a Holdnál sokkal nagyobb műholdak találhatók. A Ganymedes például a Jupiter holdja, kétszer olyan nehéz, mint a Hold. De másrészt ez a legnagyobb műhold az anyabolygóhoz képest. Tömege a Föld tömegének több mint egy százaléka, átmérője pedig körülbelül egynegyede a Földének. A bolygók napelem-családjában már nincs ilyen arány.
Próbáljunk meg válaszolni arra a kérdésre, hogy a Hold forog-e a tengelye körül, ha közelebbről megvizsgáljuk legközelebbi űrszomszédunkat. A tudományos körökben ma elfogadott elmélet szerint bolygónk még protobolygóként szerzett egy természetes műholdat – nem teljesen lehűlt, vörösen izzó folyékony óceánnal borítva.láva, egy másik, kisebb méretű bolygóval való ütközés eredményeként. Ezért a holdi és a földi talaj kémiai összetétele némileg eltér – az ütköző bolygók nehéz magjai összeolvadtak, ezért a szárazföldi kőzetek vasban gazdagabbak. A Hold megkapta mindkét protobolygó felső rétegének maradványait, több a kő.
Forog-e a hold
Hogy pontos legyek, az a kérdés, hogy a hold forog-e, nem teljesen helyes. Végül is, mint minden műhold a rendszerünkben, megfordul az anyabolygó körül, és vele együtt körbejár a csillag körül. De a Hold tengelyirányú forgása nem egészen megszokott.
Bárhogy is néz a Holdra, mindig felénk fordítja a Tycho-kráter és a Nyugalom Tengere. – A hold forog a tengelye körül? – tették fel maguknak a kérdést évszázadról századra a földiek. Szigorúan véve, ha geometriai fogalmakkal operálunk, a válasz a választott koordinátarendszertől függ. A Földhöz viszonyítva a Hold tengelyirányú forgása valóban hiányzik.
De a Nap-Föld vonalon elhelyezkedő megfigyelő szemszögéből a Hold tengelyirányú forgása jól látható lesz, és egy poláris forgás akár a másodperc töredékéig egyenlő időtartamú lesz az orbitális.
Érdekes módon ez a jelenség nem egyedülálló a Naprendszerben. Tehát a Charon Plútó törpebolygó műholdja mindig egy oldalról nézi bolygóját, a Mars műholdai - Deimos és Phobos - ugyanúgy viselkednek.
Tudományos nyelven ezt szinkron forgásnak vagy árapályzárnak nevezik.
Mi az árapály?
A jelenség lényegének megértéséhez ésAhhoz, hogy magabiztosan válaszolhassunk arra a kérdésre, hogy a Hold forog-e a saját tengelye körül, elemezni kell az árapály-jelenségek lényegét.
Képzeljünk el két hegyet a Hold felszínén, amelyek közül az egyik közvetlenül a Földre "néz", a másik pedig a Holdgolyó ellentétes pontján található. Nyilvánvalóan, ha mindkét hegy nem ugyanannak az égitestnek a része, hanem egymástól függetlenül forogna bolygónk körül, akkor a forgásuk nem lehetne szinkron, a newtoni mechanika törvényei szerint a közelebbinek gyorsabban kellene forognia. Ez az oka annak, hogy a Holdgömb tömegei, amelyek a Földdel ellentétes pontokon helyezkednek el, hajlamosak „elszaladni egymástól”.
Hogyan „állt meg a Hold”
Hogyan hatnak az árapály-erők egy adott égitestre, kényelmesen szétszedhetjük saját bolygónk példáján. Hiszen mi is a Hold körül keringünk, vagy inkább a Hold és a Föld, ahogy az asztrofizikában kell, a fizikai tömegközéppont körül "táncolunk".
Az árapály-erők hatására a műholdhoz legközelebbi és legtávolabbi ponton egyaránt megemelkedik a Földet borító víz szintje. Ezenkívül az apály és áramlás maximális amplitúdója elérheti a 15 métert vagy többet.
A jelenség másik jellemzője, hogy ezek az árapály "púpok" naponta körbejárják a bolygó felszínét annak forgása ellenében, súrlódást okozva az 1. és 2. pontban, és így lassan megállítják a Föld forgását.
A Földnek a Holdra gyakorolt hatása sokkal erősebbtömegkülönbség. És bár a Holdon nincs óceán, az árapály-erők ugyanolyan jól hatnak a sziklákra. És munkájuk eredménye nyilvánvaló.
Tehát a Hold forog a tengelye körül? A válasz igen. De ez a forgás szorosan összefügg a bolygó körüli mozgással. Az árapály-erők évmilliók során összhangba hozzák a Hold tengelyirányú forgását a keringési forgásával.
Mi a helyzet a Földdel?
Az asztrofizikusok azt mondják, hogy közvetlenül a Hold kialakulását okozó nagy ütközés után bolygónk forgásának szögsebessége sokkal nagyobb volt, mint most. A napok nem tartottak öt óránál tovább. De az óceán fenekén fellépő árapály hullámok súrlódása következtében évről évre, évezredről évezredre lelassult a forgás, és az aktuális nap 24 óráig tart.
Átlagosan minden évszázad 20-40 másodperccel növeli napjainkat. A tudósok azt sugallják, hogy pár milliárd év múlva bolygónk ugyanúgy néz majd a Holdra, mint ahogy a Hold nézi, vagyis az egyik oldalon. Igaz, ez nagy valószínűséggel nem fog megtörténni, hiszen még korábban a Nap vörös óriássá változva „elnyeli” mind a Földet, mind annak hűséges műholdját, a Holdat.
Mellesleg, az árapály-erők a földlakók számára nemcsak az Egyenlítő közelében emelkednek és süllyednek a világ óceánjaiban. A Hold azáltal, hogy befolyásolja a Föld magjában lévő fémek tömegét, deformálja bolygónk forró középpontját, segít folyékony állapotban tartani. Az aktív folyékony magnak köszönhetően pedig bolygónk saját mágneses mezővel rendelkezik, amely megvédi az egész bioszférát a halálos napszéltől és a halálos kozmikus sugaraktól.
