Có bất kỳ dao động còn lại từ vòng quay Mặt trăng?


8

Mặt trăng bị khóa chặt với Trái đất - một thời gian dài nó quay, nhưng sau một thời gian, vòng quay dừng lại - hai yếu tố ổn định nó: phân bố khối lượng không đều tạo ra một vị trí cân bằng trong đó có một trục "ưa thích" mà nó phải đối mặt với Trái đất - một lực hấp dẫn và các lực thủy triều động đóng vai trò làm căng thẳng lên cấu trúc của nó, làm tiêu hao năng lượng - một ma sát, làm giảm tốc độ quay.

Vì vậy, tại một thời điểm, nó sẽ không còn hoàn thành một vòng quay đầy đủ nữa mà thay vào đó là đảo ngược hướng quay của nó, bắt đầu quay theo hướng ngược lại, với tốc độ quay tối đa trong khoảng thời gian mà trục "ưa thích" đối mặt với Trái đất, sau đó chậm lại , cho đến khi vòng quay của nó dừng lại và đảo ngược hướng một lần nữa - mỗi lần góc nhỏ hơn khi lực động tác dụng ngược với hướng quay - nhưng cũng với góc quay và tốc độ góc giảm, giá trị của lực động giảm xuống.

Kết quả là có một sự rung lắc rõ rệt gây ra bởi độ lệch tâm của quỹ đạo, và có thể là một sự chao đảo liên tục thực tế, do kết quả - với trục thu hút bị thiếu Trái đất. Nhưng liệu có sự dao động dài hạn nào còn sót lại từ thời điểm Mặt trăng quay - một chuyển động điều hòa quanh trục quay ban đầu của nó, có khả năng sẽ không phù hợp với thời kỳ quỹ đạo? (Tôi tưởng tượng thời gian của những dao động này sẽ rất dài; sau tất cả, đó là về việc đảo ngược quay tròn của Mặt trăng, bởi một lực không mạnh đến thế.)

Câu trả lời:


5

Điều này được gọi là "hiệu chuẩn vật lý". Các hiệu chỉnh vật lý của Mặt trăng và xác định các chế độ miễn phí của nó (2011) ước tính nó sử dụng các bộ thu hồi nhiệm vụ Apollo. Kết quả của họ rất nhỏ. Họ lưu ý rằng "thời gian giảm xóc cho hai chế độ này được ước tính là2x1042x106 năm ", vì vậy nó là một bí ẩn tại sao nó thậm chí còn lớn như kết quả nhỏ của họ. Họ nói:

Một số cơ chế kích thích có thể đã được khám phá trong quá khứ mà không có lời giải thích thỏa đáng. Nó đã được chứng minh rằng một tác động thiên thạch gần đây là một nguồn không thể kích thích như vậy Peale (1975). Eckhardt (1993) đã đề xuất một quy trình kích thích liên quan đến giao thoa cộng hưởng của chế độ bình thường kinh độ (2,9 năm) và tần số cưỡng bức gần. Trong quá trình phát triển của quỹ đạo mặt trăng, tần số tự do và cưỡng bức thay đổi chậm và có thể giao nhau. Tuy nhiên, cơ chế chỉ kích thích hiệu chỉnh ở chế độ kinh độ. Yoder (1981) đã đề xuất một cơ chế thay thế, dựa trên tương tác lõi chất lỏng hỗn loạn, để kích thích chế độ lắc lư. Việc xác định mới về biên độ của các hiệu chỉnh tự do mời gọi điều tra mới về các cơ chế kích thích của chúng.

Tôi đã không tìm kiếm để xem liệu có ai đã nhận lời mời của họ.


2

Bạn có thể đã nhận được khung tham chiếu của bạn sai. Mặt trăng không bao giờ ngừng quay quanh trục của chính nó, chỉ là một cuộc cách mạng mất chừng một quỹ đạo quanh trái đất.

Vì vậy, tại một thời điểm, nó sẽ không còn hoàn thành một vòng quay đầy đủ, mà thay vào đó đảo ngược hướng rẽ của nó

Không, nó chỉ bị chậm lại contiually cho đến khi một bên đối mặt trái đất vĩnh viễn (chiết khấu libration , trong đó, như bạn nói, là do tính elíp của quỹ đạo.).

Các lực thủy triều trở nên yếu hơn khi quá trình khóa thủy triều tiến triển, do đó, sự thay đổi trong vòng xoáy mặt trăng sẽ lớn hơn vào thời điểm trước đó và sau đó tiến gần tới mức 0 khi mặt trăng bị khóa chặt.


Bạn có nói rằng vòng quay chậm lại trước khi bò, và chỉ sau đó sự mất cân bằng khối lượng tạo ra hướng thu hút (và cuối cùng là dừng Mặt trăng vĩnh viễn) mới xuất hiện? vd: mặt trăng không bao giờ quay theo hướng ngược lại? Ngoài ra, khung tham chiếu không bao giờ sai hoặc đúng, đó luôn là thứ chúng tôi chọn;) Tôi chọn khung có trục luôn nhắm vào Trái đất; trong khung đó Mặt trăng không quay. :)
SF.

1
Khung tham chiếu xấu có thể dẫn đến một tình huống có vẻ phức tạp hơn nó và dẫn đến việc đưa ra kết luận sai. Các lực thủy triều sẽ hoạt động trên bất kỳ đối tượng mở rộng nào, bạn không cần sự bất cân xứng bên trong. Nếu bạn nhìn "từ trên xuống" vào hệ mặt trăng mặt đất bị cô lập, bạn sẽ thấy rằng mặt trăng làm chậm quá trình quay của nó cho đến khi nó bị khóa chặt. Trong kịch bản của bạn, mặt trăng sẽ phải giảm tốc độ nhiều hơn mức cần thiết để khóa thủy triều, sau đó quay trở lại. Tại sao, và làm thế nào mà có thể làm việc? Nếu bạn "dừng" ra khỏi bức tranh, mọi chuyện sẽ đơn giản hơn nhiều.
Alex

1
Đó là yếu tố thứ hai tôi viết về: lực thủy triều động đóng vai trò ma sát. Yếu tố đầu tiên là sự bất đối xứng khối lượng, trong đó lực thủy triều gây ra dao động. Đặt một thanh rất dài trên quỹ đạo, chỉ vào Trái đất (không chính xác; ở một góc nhỏ). nó sẽ bắt đầu quay khi đầu dưới vượt quá vận tốc quỹ đạo cục bộ của nó và bị "đẩy ra ngoài" trong khi đầu trên đi xuống dưới vận tốc quỹ đạo cục bộ và bị kéo xuống. Vận tốc quay tối đa của nó là ở vị trí nằm ngang, sau đó vòng quay sẽ đảo ngược khi các đầu bị đảo ngược.
SF.

1
Hiệu ứng đó rõ rệt hơn nhiều so với lực thủy triều "ma sát" (tổn thất năng lượng do nhiệt do áp lực vật chất gây ra bởi lực thủy triều) và phải mất một thời gian rất dài để thanh ổn định theo chiều ngang. Tương tự, sự không đối xứng của Mặt trăng gây ra hiệu ứng tương tự, mặc dù qua thời đại của nó, các lực "ma sát" đã dập tắt hầu hết hiệu ứng - hoặc tất cả các hiệu ứng đó; Câu hỏi hỏi chính xác là bao nhiêu.
SF.

ừ Tôi chỉ nhận ra rằng tôi đã lấy ví dụ sai: độ cao thấp hơn sẽ dẫn đến vận tốc quá thấp và lực kéo xuống, và ngược lại. Vị trí ổn định sẽ thẳng đứng. Ngang là trạng thái cân bằng không ổn định.
SF.

0

Đúng vậy, Mặt trăng nó thực sự đang dao động, và thực ra nó không thực sự bị khóa chặt, vì nó đang dần rời xa Trái đất (đến lúc Mặt trăng rời khỏi quỹ đạo, mặt trời sẽ hết hạn sử dụng).

Hãy xem ảnh này từ Wikipedia :

dao động mặt trăng

Trong ảnh này, các giai đoạn mặt trăng được tăng tốc, dao động hoàn chỉnh hoàn toàn mất khoảng 1 tháng để hoàn thành.


Chuyển động này là những gì chúng ta nhìn thấy từ Trái đất, trong thực tế, mặt trăng chỉ xoay quanh trục của nó theo 1 hướng.
CoffeDeveloper 17/8/2016

2
Sự xuất hiện của Mặt trăng dao động (được gọi là hiệu chỉnh) nhưng điều này không có nghĩa là nó không bị khóa chặt với Trái đất.
Trưởng khoa

Từ những gì hiểu được khóa thủy triều dẫn đến một quỹ đạo ổn định (tôi có thể sai), quỹ đạo mặt trăng không ổn định, nó đang chậm dần. Nếu tôi sai tôi xin lỗi :), trong trường hợp đó thì quỹ đạo mặt trăng không ổn định và bị khóa chặt cùng một lúc :). Tôi nghĩ rằng một chi tiết sai trong một câu trả lời dù sao cũng không xứng đáng với một downvote
CoffeDeveloper 17/8/2016

1
Quỹ đạo của Mặt trăng ổn định đến mức nó không làm suy giảm hoặc thể hiện hành vi phức tạp. Chỉ vì Mặt trăng đang dần di chuyển không có nghĩa là nó không ổn định, tất cả các quỹ đạo phát triển theo thời gian và trong trường hợp này, lực kéo của các đại dương Trái đất đã khiến Mặt trăng rút đi. Trong mọi trường hợp, Mặt trăng sẽ bị khóa chặt với Trái đất khi nó di chuyển ra xa và vòng quay của Trái đất chậm lại.
Trưởng khoa

0

Về mặt logic, mặt trăng đã hoàn thành một phần khóa thủy triều và đang trên đường hoàn thành khóa thủy triều trong tương lai..ie cuối cùng sẽ có độ xoáy góc bằng không đối với trái đất. Trong quá khứ, sau khi mặt trăng chỉ ngừng quay, nó phải bắt đầu quay ngược hướng và tiếp tục qua lại kể từ đó, giống như một con lắc có chuyển động điều hòa và tiếp tục cho đến ngày hôm nay. Biên độ của chuyển động điều hòa phải giảm theo thời gian do tổn thất động học. Khi biên độ cuối cùng trở thành số 0 trong tương lai xa, tại thời điểm đó, nó sẽ ở trong tình trạng thủy triều tuyệt đối với trái đất.


Tại sao? Không có gì có thể làm giảm biên độ của con lắc.
peterh - Phục hồi Monica
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.