Опис: War Thunder - це військова MMO гра наступного покоління, присвячена...
Місяць є природним космічним супутником нашої планети і водночас є найяскравішим об'єктом на нічному небі. У Сонячній системі Місяць посідає п'яте місце за розмірами природних супутників планет. Крім цього, саме Місяць є найпершим і єдиним на сьогоднішній день позаземним космічним об'єктом, на якому побувала людина. Період обігу Місяця навколо земної кулі становить майже 28 діб (27.3216 – сидеричний місяць). Через те, що Місяць не є об'єктом, що самосвітиться, на нічному небі, а всього лише відображає світло сонячних променів, з землі нам видно лише освітлену сторону супутника.
На Місяці практично немає атмосфери і саме через це її поверхня, на яку потрапляють промені сонця, розжарюється до 120оС, а в нічний час або в тіні ця розжарена поверхня стрімко охолоджується до 160оС.
Найбільш відомим фактом впливу Місяця на земні процеси є припливи та відливи на морях. Справа в тому, що гравітаційний вплив Місяця на Землю більш інтенсивний з того боку Землі, який на даний момент повернуто до Місяця, а на протилежному боці гравітаційне тяжіння Місяць не надає. З цієї причини океани витягуються в напрямку Місяця, через що і виникають морські припливи.
Дослідження Місяця почалися ще з давніх-давен. Перші місячні карти з'явилися в 1651 завдяки Джованні Річчіолі.
До речі, саме Дж. Річчіолі вперше дав назви найбільшим місячним областям назвавши їх «морями», цей термін до сьогодні використовується для позначення місць на місяці. Далі з появою фотографії дослідження Місяця стали більш інтенсивними, оскільки фотографії дозволяли вивчати поверхню місяця детальніше, а в 1881 Жюль Янссен вперше склав фотографічний атлас місячної поверхні.
З початком космічної ери знання про наш космічний супутник значно збільшилися. Саме в космічній гонці, яку проводили СРСР та США, на першість у космосі та на Місяці нам стали відомі склад місячного ґрунту, оскільки його вдалося доставити на землю, а не вивчати на супутнику. Також завдяки цим країнам, які боролися за першість, було складено мапу зворотного боку Місяця, того, якого не видно з Землі.
Вперше супутник відвідав космічний апарат "Луна-2". Ця подія відбулася 13 вересня 1959 року, а заглянути за невидиму з боку землі бік Місяця вдалося лише 1959 року, коли космічна станція «Місяць-3» (СРСР) пролітала над нею і змогла її сфотографувати.
Після того, як людина вперше побувала на Місяці і закінчилися космічні програми «Місяць» (СРСР) та «Аполлон» (США) дослідження Місяця практично припинилися. Але з початком нинішнього століття Китай оголосив про свою готовність досліджувати Місяць, а також побудувати там кілька місячних баз. Після цієї заяви космічні організації провідних країн, зокрема США (НАСА) і ЄКА (Європейське Космічне Агентство) знову розгорнули свої космічні програми.
Що з цього вийде?
Подивимося у 2020 році. Саме на цей рік Дж.Бушем було заплановано висаджувати людей на Місяць. Ця дата випереджає Китай на цілих десять років, тому що в їхній космічній програмі було сказано, що створення місячних баз і висадка на них людей відбудеться лише в 2030 році.
За твердженнями прихильників теорії еволюції, вік Землі становить 4,5 мільярда років. Проте математична оцінка швидкості обертання Землі показує, що це число значно менше.
Земля за добу здійснює оберт навколо своєї осі, а Місяць повільно обертається навколо нашої планети (повний оберт за 29,5 днів); місячна гравітація впливає на найближчу до Місяця частину Землі набагато сильніше, ніж на найвіддаленішу. В результаті у світовому океані утворюються дві невеликі опуклості: одна на тій стороні земної кулі, що найближче до Місяця, та інша в найвіддаленішій частині. Різне місячне тяжіння для різних частин планети є причиною двох щоденних припливів замість одного, чого можна було б очікувати за рівного тяжіння. Сонячна гравітація справляє таку ж дію, але значно слабкіша. Коли тяжіння Сонця і Місяця підсилюють один одного, ми спостерігаємо високі сизигійні припливи, а коли вони знаходяться під прямим кутом один до одного (стосовно Землі) — приливи, що спадають.
Взаємодія Землі та Місяця має низку наслідків, що говорять про те, що ця система не могла існувати мільярди років. Розберемо три основні взаємопов'язані аспекти: відстань до Місяця, екваторіальну опуклість Землі та припливне гальмування.
Відстань до Місяця
Припливи, рухаючись навколо земної кулі на захід, сягають східних берегів континентів, які зупиняють їх рух. Приливні хвилі, звісно, дуже повільні та відносно невисокі. Ті великі хвилі, що ми можемо бачити, зазвичай виникають через вітри та бурі у відкритому морі. Вплив припливів на східні береги уповільнює обертання Землі. Уповільнення Землі супроводжується передачею енергії Місяцю. Місячне тяжіння створює дві припливні опуклості. Обертання Землі зміщує ближню до Місяця опуклість уперед, прискорюючи орбітальний рух Місяця. Далека опуклість опиняється за Місяцем, і сповільнює її; але оскільки вона знаходиться далі, вона має на Місяць менший вплив.
Тому Місяць рухається дедалі швидше, зміщуючись більш віддалену від Землі орбіту. Отже, енергія передається від Землі, що уповільнює своє обертання, до Місяця, який прискорюється і відсувається від Землі. Збільшення відстані точно виміряно з допомогою лазерного променя, відбитого від встановленого на Місяці дзеркала. Вилучення виявилося рівним 40 міліметрам на рік. Якщо система Земля-Місяць проіснує досить довго, то вони врешті-решт будуть обертатися синхронно, і тривалість дня буде в 50 разів довшою за сучасну.
Місяць знаходиться на відстані 382 тис. км від Землі і віддаляється на 4 сантиметри на рік. Це значення не завжди, в міру видалення Місяця воно зменшується пропорційно до шостого ступеня відстані.
Гравітаційне тяжіння Місяця та Землі створює напругу у гірських породах обох планет. Якби Місяць у минулому був набагато ближчим, ця напруга розірвала б його на частини. Найменша відстань, на яку об'єкт може наблизитись до іншого, звертаючись навколо нього, називається межею Роше, і його можна обчислити для будь-яких астрономічних об'єктів. Для системи Земля-Місяць значення такої мінімальної відстані становить 18 400 км. Зважаючи на сучасну відстань до Місяця (382 тис. км), ми переконуємося, що система Земля-Місяць існує не більше 320 мільйонів років. Як і багато іншого, пов'язане з віком Землі, ця проблема ставить у глухий кут прихильників теорії еволюції, що вимагає набагато більших періодів часу.
Вплив Місяця на екваторіальну опуклість Землі
Вільям Томпсон (лорд Кельвін) - один із найвидатніших учених свого часу. Він запровадив абсолютну шкалу температур і сформулював перше і друге початку термодинаміки. Він вирахував вік Землі, ґрунтуючись на швидкості обертання її осі. Уявімо на хвилину, що Земля виникла 4,5 мільярда років тому у вигляді розплавленої кулі (саме так вважають еволюціоністи). Місяць повинен був знаходитися набагато ближче до Землі і, відповідно, викликати набагато більші припливи. Завдяки цій силі тяжіння у екватора виникла б більша опуклість із розплавленої породи. Потім, коли планета почала остигати, вона б затверділа. Оскільки існуюча опуклість дуже незначна, можна зробити висновок, що все було інакше. Лорд Кельвін показав, що навіть якби Земля існувала мільярд років тому і ще була рідкою, швидкість її обертання була б достатньою, щоб утворити опуклість на екваторі, яка збереглася б досі. У міру уповільнення обертання океани відсунулися б до полюсів, оголюючи пояс суші навколо екватора. Як бачимо, цього не сталося.
Уповільнення обертання Землі під впливом припливного гальмування
Це є головною проблемою для еволюціоністів. Як ми вже казали, припливи, доходячи до східних берегів континентів, уповільнюють обертання Землі. Математичні дослідження цього питання досить складні, тому що не відомі точно сила впливу припливів, нерівність земної поверхні, втрата енергії через тертя тощо.
Але навіть за приблизними оцінками виходить, що нещодавно — аж ніяк не 4,5 млрд. років тому — Земля оберталася значно швидше. Що швидкість обертання, то більше приливне гальмування, отже розрахункова швидкість минулого обертання зростає дуже швидко. Це ставить ще одне обмеження термін існування системи Земля-Луна.
Нерозв'язна для еволюціоністів проблема описана у роботі Шліхтера 1. Результати дослідження наведено на графіку зліва. Наведено три різні оцінки сповільнювальних сил, і навіть щедра оцінка дає швидке зростання швидкості обертання 2,3 мільярда років тому. Тодішня величезна швидкість обертання Землі відтоді повільно знижується до сучасної величини - 1 оборот за 24 години. Найсуворіша оцінка дає число 1,4 млрд років. Шліхтер не дає пояснення цим результатам. Він лише передбачає, деякі невідомі нам чинники вплинули на систему зовсім недавно, і це призвело до заниження обчислюваного значення. З усього цього можна дійти невтішного висновку, що сповільнює дію Місяця обмежує можливий вік Землі значно меншим терміном, ніж 4,5 млрд. років, необхідні еволюціоністам. У креаційну модель легко вписується невелике збільшення швидкості обертання протягом кількох минулих тисячоліть.
Уповільнення швидкості обертання Землі підтверджується атомним годинником, судячи з якого, день подовжується на секунду кожні 50 тис. років. Тобто десять тисяч років тому день був на 1/5 секунд коротший, що цілком узгоджується з креаційними виставами. Але якщо ми простежимо експоненційне згасання швидкості обертання назад, то мільярди років тому вона мала бути незмірно вищою. За такої швидкості не змогли б існувати ні атмосфера Землі, ні океани, ні гори.
Стабілізуючий вплив Місяця
Якби Земля мала ідеальну сферичну форму, її вісь обертання не могла б протистояти тенденції усунення. Навіть невеликий астероїд, врізавшись у Землю, міг змінити нахил кута її обертання, викликавши хаос лежить на поверхні планети. Екваторіальна опуклість Землі та близькість Місяця обмежують ці коливання до кількох градусів. 2
Супутники інших планет
Навколо планет обертаються численні природні супутники. Раніше передбачалося, що ці місяці були «впіймані» планетами, але ван Фландерн довів, що «за звичайних умов гравітаційне захоплення одного тіла іншим фактично неможливе». навколо Сонця.
Тим не менш, деякі супутники обертаються в «неправильному» (ретроградному) напрямку. У довідниках наводиться кут нахилу орбітальної площини супутників; наприклад, кут 175° означає ретроградне обертання під кутом 5° (= 180° - 175°) до екваторіальної площини планети.
Наведемо ще кілька цікавих фактів:
У ЮПІТЕРА 12 прогородних та 4 ретроградні місяці. Орбіта однієї з проміжних місяців Іо знаходиться відносно близько до Юпітера. Це ставить обмеження для існування системи Юпітер-Іо.
Нептун має 7 прогородних супутників і один ретроградний — Тритон; цей великий місяць поступово знижується до Нептуна.
У УРАНА 15 місяців і 10 повних кілець, розташованих в екваторіальній площині, але ця площина нахилена майже під прямим кутом до екліптики (площини обертання навколо Сонця). Не можна пояснити, як така система могла виникнути природним шляхом.
САТУРН заслуговує на окрему розповідь — важко навіть перерахувати всі цікаві особливості його місяців і кілець. Кільця Сатурна складаються з кам'яних брил, що відбивають сонячні промені. Багато цікавих особливостей не укладаються в рамки загальноприйнятої теорії. Два зовнішні місяці, Епіметей і Янус, кружляють навколо планети майже однаковими орбітами. Кожні чотири роки, коли один місяць наздоганяє інший, вони просто обмінюються своїми орбітами — ближній місяць змінюється з дальньою швидкістю та напрямком! Невже місяця з такими критично розташованими орбітами виконують свої складні маневри протягом мільярдів років?
З появою у розпорядженні астрономів дедалі потужніших космічних зондів виникає дедалі більше питань у тому, як Сонячна система змогла сформуватися природним шляхом. Система Земля-Місяць не може існувати мільярди років. Створення Сонячної системи кілька тисяч років тому задля забезпечення життя Землі набагато більше відповідає результатам астрономічних досліджень.
Література:
- Slichter L. Secular effects of Tidal Friction upon the Earth Rotation. Journal of Geophysical Research. 15 Jult 1963, vol.68, N 14, pp 4281-4288.
- Див Головін С. Всесвітній потоп - міф, легенда чи реальність? Сімферополь: Кримське товариство креаційної науки, 1994. Пс. 50-51.
- Див Місяць. Сімферополь: Кримське товариство креаційної науки, 1995р.
Malcolm Bowden. The Earth, Moon and Tides.
(From his "True Science Supports the Bible")
Creation Science Movement (UK), Pamphlet 308. Переклад з англійської Яна Шапіро.
КІКН. 1997.
При передруку посилання обов'язкове
Вплив Місяця.
Місяць – нічне світило. Здійснюючи оберт навколо Землі, змінюючи вигляд від ночі до ночі, Місяць неявно впливає на багато земних процесів: на морські припливи і відливи, на життя рослинного світу, і навіть на зміну наших настроїв. Місяць має зв'язок зі здоров'ям людини, з її долею, даруючи успіх у певних справах та заняттях. Якщо кожен з нас має ангел-охоронець, то для Землі цю роль виконує її загадкова супутниця — Місяць.
Місячний місяцьпродовжується 29,5 днів. Саме стільки проходить часу від одного Молодика до наступного. Місяць, як відомо, світить відбитим світлом Сонця. У момент Молодика Місяць для земного спостерігача виявляється не помітним. У цей момент світло Сонця зовсім не потрапляє на звернений до Землі бік Місяця.
Молодий місяцьце момент символічного народження Місяця. Коли вона ще слабка, і слабкий її вплив на всі земні процеси. Але водночас, «народжений» Місяць дарує енергію планам і мріям, народженим разом із нею. Тому в Молодик варто замислюватися про майбутнє, про те, чого ви хочете досягти найближчим часом.
У цей період багато людей відчувають смуток, тривогу, невпевненість у собі, втому, втрату сил. Особливо це стосується людей, чутливих до місячних ритмів. У дні Молодика можна помітити, як сильно нервують деякі чоловіки. Справа в тому, що чоловіки не люблять втрачати ясність того, що відбувається. А новонароджений Місяць проектує певну чарівну туманність майбутнього.
Коли Місяць з'являється на небі тонким серпом, і з кожним днем разом із збільшенням місячного місяця збільшуються сили, додається енергія, оптимізм. З'являється бажання втілювати свої плани, щось змінювати.
У Повний місяцьМісяць виявляється максимально освітленим Сонцем, тоді і найбільш сильний його вплив. Багато людей зазнають емоційних навантажень, несподіваних змін настроїв. Особливо емоціонують жінки, які найбільш схильні до впливу повного місяця.
У дні повного Місяця зменшується земне тяжіння. Напевно, тому в казках сила повного місяця дарує людям здатність літати. А літали найчастіше саме жінки – відьми, що дуже символічно.
У Повний місяць відбувається більше подій, люди не хочуть сидіти вдома, на вулицях з'являються галасливі компанії. У світі так само відбувається більше подій та подій, у чому можна переконатися, увімкнувши телевізор, або послухавши радіо.
Потім Місяць починає зменшуватися, і, потроху, день за днем, зменшується енергія, емоції стають більш стійкими. В останні дні місячного місяця можна відчути тяжкість, втому, депресію.
Від Молодика до Повного Місяць називається Зростаючоютому, що її серп, як ми можемо помітити, з кожною ніччю збільшується - росте.
І, навпаки, у дні ЗменшуючоюМісяця (від Повного місяця до Молодика) серп Місяця зменшується - зменшується.
Енергія Місяця, що росте, дає сили, як і новому паростку, так і новому плану, ідеї, справі. Тому, і садити рослини і починати справи краще на Місяці, що росте.
Справа, розпочата при Зменшенні Місяці, важче довести до кінця. Вам доведеться вкласти у нього більше своїх сил. Можна порівняти початок нової справи у невідповідний період, тобто. при Місячному Місяці з процесом плавання на човні проти течії. Будь-який весляр погодитися з тим, що простіше і швидше пливти за течією.
Перша фаза (чверть)Місяця триває від Молодика до моменту, коли на небі стає видно половинку Місяця, що росте. У цю чверть Місяць можна порівняти з маленькою дитиною, вона зробила символічне народження в момент Молодика і тепер набирає сили.
У ці дні Місяць допомагає процесам навчання, планування, збирання різної інформації, розумової роботи, вивчення навколишнього світу.
Друга чвертьтриває від моменту, коли можна бачити половинку Місяця до Повного місяця. Тут Місяць у всій своїй красі. І якщо провести паралель із життям людини – це молоді, найактивніші роки. У ці дні Місяць прихильний до будь-яких активних дій і людей, які о 2-й чверть не сидять на місці.
Третя фазатриває від Повного місяця до моменту, коли на небі видно половинку спадного Місяця. Це вік зрілості. Місяць уже пройшов свій пік, і тепер вподобає тих, хто ділиться своїми знаннями та досвідом з іншими. Це період взаємодії, спілкування та активного відпочинку.
Четверта фазатриває від тієї ночі, коли видно половинку спадного Місяця до того, як Місяць зовсім зникає з видимості в Молодий місяць. Сил у Місяця вже мало. Тепер вона подібна до навченого досвідом людини. Тому в цю фазу треба займатися аналізом своїх помилок, щоб стати трохи мудрішим. Потрібно знижувати активність та зменшувати години спілкування, залишивши час для самотності та роздумів. Можна зайнятися розслабленням та медитацією, щоб підготуватися до нового місяця місяця.
Наслідуючи місячний ритм, ми можемо щомісяця набиратися сил, позбавлятися проблем і поганого самопочуття. Це означає, наприклад, у 2 фази не сидіти на місці, діяти, займатися спортом. А в 4 фазу, навпаки, більше відпочивати та знімати напругу.
Невитрачена енергія на Місяці, що росте, може стати причиною нездужання на спадній. Перевитрата сил на Місячному Місяці так само призведе вас до поганого самопочуття, яке проявиться після Молодика.
Рослини знають про місячні ритми без жодної підказки, а ми можемо зазирнути в місячний календар.
Місячний деньпочинається зі сходом Місяця у цій місцевості і продовжується до наступного сходу. Це західна традиція. У деяких східних календарях місячний день триває добу (з 0 години одного дня до 0 години наступного). Тому, коли ви звертаєтесь до їх джерел, ви можете читати зовсім інші описи місячних днів.
У місячному місяці або 29 або 30 днів. Все залежить від того, чи встигне зійти Місяць у цій місцевості ще один раз до Молодика.
Перший місячний день бере початок не під час сходу сонця, а в момент Молодика. Тому і перший місячний день, і тридцятий може бути коротким.
Енергія місячного дня це якесь тло. Погані події, звичайно, трапляються і в найсприятливіші місячні дні, але тоді все добре закінчується і легко дозволяється. Якщо повернутися до аналогії з весляром, то дії в несприятливі місячні дні подібні до плавання в океані, що штормить. Тому важливі справи, такі як переїзд, весілля, купівля автомобіля, нерухомості, підписання важливого контракту краще на ці дні не призначати.
Дії у сприятливі місячні дні можна порівняти з плаванням у спокійній воді у сонячний, теплий день. І пливти легко та на душі приємно. Звісно, куди ви допливете, залежить лише від вас. Але допомога вам буде.
Несприятливими для важливих справ вважаються дні зміни місячних фаз- День Молодика, Повний місяць, і дні початку 2 і 4 чверті (рівно половинка Місяця на небі.
Також, несприятливим часом, вважається період Місяця без курсу, або неодруженого місяця. Це період, коли Місяць готується змінити знак зодіаку і не входить у нову взаємодію Космосу з іншими планетами, доки змінить знак.
Можна сміливо сказати, що Місяць немає підтримки ні з Сонця, ні з планет. Так і справи, розпочаті в цей час, не матимуть жодної підтримки.
Під час Місяця без курсу виникає багато плутанини та плутанини у справах та повсякденному житті. Те, що задумано, не здійснюється, те, що зроблено, доводиться переробляти. Багато аварії трапляються під неодруженим Місяцем і відразу після, як результат неправильних дій під час Місяця без курсу. Сильно шкодить холостий Місяць своїм «місячним справам», на які він має найбільший вплив. Не робіть нову зачіску, не одружуйтеся, коли Місяць йде на «холостому ходу».
Особливі моменти – це затемненняМісяця. Щороку відбувається від двох до чотирьох місячних затемнень. За астрономічною класифікацією затемнення Місяця бувають повними, приватними та напівтіньовими. Дія будь-якого затемнення можна порівняти з якимось туманом, який огортає нашу планету.
У ці дні посилюється несприятливий вплив на здоров'я та психіку.
Стає складніше розібратися, що добре, що погано, що підходить і не підходить нам. Тому у дні затемнення потрібно зробити паузу, не приймати важливих рішень, не розпочинати нових справ. Наслідки того, що ми змінюємо у своєму житті в дні затемнення, можна назвати фатальними. Деякі люди відчувають у дні затемнення щось подібне до чорної хмари в себе над головою, якийсь тиск. Інші зовсім нічого не помічають. Повне затемнення має найбільший негативний вплив, приватне слабше, і ще слабше напівтіньове.
Місяць - природний і єдиний супутникпланети Земля. На нашому небосхилі це друге за яскравістю небесне тіло (перше — Сонце).
Від нашої планети його відокремлює 384 тисячі кілометрів (що дорівнює 30 діаметрам Землі), досить близько. Це підтверджує і той факт, що перші автоматичні станції на Місяці побували ще півстоліття тому. Хоча нога людини на супутник нашої планети, мабуть, ще не ступала.
Фізичні характеристики Місяця
Якщо порівняти Місяць із супутниками інших планет, то можна зрозуміти, що він досить великий (п'ятий за величиною з усіх). Її площа менша за земну приблизно в 13,5 разів, але за масою супутник поступається в 81 раз.
Повний оберт навколо Землі супутник здійснює за 27,3 діб.
Температура на поверхні – мінусова. При цьому коливається від -240 °C до 117 °C. Зрозуміло, за таких умов жити неможливо. До того ж на ній практично не спостерігається атмосфери.
Взагалі кажучи, поверхня супутника – досить похмуре видовище. Являє собою суміш пилу та скелястих уламків (від ударів метеоритів об поверхню). І це у поєднанні з чорним небом (через відсутність атмосфери там панує вічна ніч).
Вплив Місяця на планету Земля
Найвідоміший ефект - припливи та відливи. Місяць створює на протилежних кінцях планети дві опуклості: одна знаходиться на місці, зверненому до супутника, а друга — на протилежному кінці Землі. Таким чином зрозуміло, що ці опуклості постійно зміщуються.
Для суші цей вплив практично непомітний, але на воду він надає деякий вплив. У відкритому океані це лише сантиметрів 30-40 — майже нічого. Але коли хвиля наближається до берега, вона накочується на тверде дно, рахунок чого сильно збільшує свою висоту.
Максимальна амплітуда – 18 метрів, спостерігається це у затоці Фанді.
Місяць завжди звернений до Землі лише однією стороною.Це відбувається тому, що для обігу навколо своєї осі їй необхідно витратити такий самий час, який потрібний для повороту по орбіті навколо Землі. Таким чином, з поверхні планети ми не зможемо побачити тильну сторону нашого супутника лише на знімках.
Місяць поступово віддаляється від Землі, приблизно на 4 сантиметри на рік.
Хоч Місяць і висвітлює Землю у темний час доби, сам джерелом світла не є. Вона лише відбиває сонячне світло на нашу планету. Ну а кількість відбивається світла залежить від фази місяця (повний місяць - найбільше світла).
Існують організації, які продають ділянки на Місяці. Власник отримує сертифікат про право власності, однак такі сертифікати сили не мають.
Вважають, що утворився Місяць внаслідок зіткнення когось космічного тіла із Землею. Шматок того об'єкта — і є Місяць.
Який вплив на Землю має Місяць. Гіпотези формування Місяця
⇐ Попередня123456789Наступна ⇒
Під дією тяжіння Місяця тіло Землі відчуває пружну деформацію, приймаючи форму симетричного яйця, витягнутого до Місяця вздовж лінії, що з'єднує центри Місяця і Землі. Особливо помітної деформації піддається водяна оболонка. У найближчій до місяця точці океанічної поверхні і діаметрально протилежної утворюється спучування водяної маси (приливний виступ), але в колі, розташованому посередині між цими точками, перпендикулярно лінії Земля – Місяць, виникає зниження водної поверхні.
Внаслідок обертання Землі приливні виступи перетворюються на припливну хвилю, що обходить навколо земної кулі, переміщаючись назустріч обертанню землі, тобто. зі сходу на захід. Проходження через якесь місце гребеня хвилі створює тут приплив, проходження западини хвилі – відлив. Протягом місячної доби буває два підвищення і два зниження рівня моря. Проміжок часу між двома найвищими (або найнижчими) станами рівня дорівнює 12 год. 25 хв. Приливна хвиля, що біжить Світовим океаном назустріч обертанню Землі, уповільнює це обертання. Земна доба поступово стає довшою на 1 с в кожен 40 тис. років.
Походження місяця – предмет низки гіпотез:
Утворення місяця з тієї ж газово-пилової хмари йшло одночасно із землею
Земля оберталася дуже швидко і скинула частину своєї речовини
Відбулося захоплення місяця, як стороннього тіла, землею
Відбувся ковзний удар об землю космічного тіла, маса якого відповідає масі Марса і викид речовини мантії Землі в навколоземний простір з подальшим формуванням місяця з цієї речовини.
8-9. Як пов'язана загальна теорія відносності та модель розширення всесвіту? Які моделі підтверджують модель величезного вибуху?
Л. Ейнштейн (1878-1955) на основі теорії відносності запропонував модель Всесвіту, що є замкнутим тривимірним простором, кінцевим за обсягом і незмінним у часі. У 1922 р. російський математик А. А. Фрідман (1888-1925), виходячи з постулату про однорідність Всесвіту, на основі рівнянь загальної теорії відносності отримав цікавий висновок; викривлений простір не може бути стаціонарним, він повинен або розширюватися, або стискатися. Цей принципово новий результат знайшов своє підтвердження в 1929 р., після виявлення американським астрономом Е. Хабблом червоного зміщення спектральних ліній у випромінюваннях навколишніх галактик. Червоне усунення пояснюється з урахуванням ефекту Доплера, який свідчить, що з віддаленні від нас будь-якого джерела коливань, сприймається нами частота коливань зменшується, а довжина хвилі збільшується.
У 1964 році американські астрофізики Л. Пензіас і Р. Вільсон експериментально виявили фонове електромагнітне випромінювання (реліктове), однакове в усіх напрямках і не залежить від часу доби. Це випромінювання еквівалентне випромінюванню абсолютно чорного тіла з температурою близько 3 К. Воно спостерігається на хвилях завдовжки від кількох міліметрів до десятків сантиметрів. Походження реліктового випромінювання пов'язують з еволюцією Всесвіту, який у минулому мав дуже високу температуру та щільність.
7. Що таке зірки? Які вони бувають? Джерело енергії зірок.
Яка перспектива еволюції Сонця?
Зірки– це газові кулі, що світять власним світлом. Окремі групи зірок – сузір'я, що виділяли ще в давнину. Надгігантимають масу рівну 60 мас Сонця. Зірки-карликизначно поступаються за розмірами Сонцю. Нейтронні зірки чи пульсари- Їх діаметр лише 20-30 км. За характером світіння виділяють: змінні зірки (змінюють свій блиск та спектр випромінювання), червоні гіганти, жовті та білі карлики (формуються в результаті розпаду червоних гігантів). "Холодні" зірки - червоного кольору з t 3-4 тисячі градусів, сонце з t 6 тис. градусів має жовтуватий колір, найгарячіші зірки з t вище 12 тис. градусів мають білий і блакитний колір. Протозірки - мають низьку температуру і складаються з газу, що слабо світиться. Протозірка- Початковий стан у народженні зірки, що утворюється в результаті конденсації космічної речовини, мають низьку температуру і складаються з газу, що слабо світиться.
Джерело світності зірки - термоядерні реакції перетворення водню на гелій, що протікають при високих температурах.
Тривалість життя Сонця визначається перетворенням водню на гелій у його надрах. Розрахунки показали, що атомного палива має вистачити ще 5 млрд. років. Коли запаси водню знизяться, гелієве ядро стискатиметься, а зовнішні шари, навпаки, розширюватимуться, і Сонце перетвориться спочатку на «червоного гіганта», а потім на «білого карлика», пройшовши звичайний шлях еволюції зірки.
Прекрасний і таємничий Місяць хвилював розум найдавніших мислителів ще задовго до появи сучасної астрономії. Про неї складалися легенди, її прославляли оповідачі. В ті ж часи було помічено багато особливостей поведінки нічного світила. Вже тоді люди почали розуміти, у чому виражається вплив Місяця Землю. Багато в чому для давніх вчених воно виявлялося в управлінні деякими аспектами поведінки людей та тварин, впливом на магічні ритуали. Однак Місяць та його вплив розглядалися не лише з погляду астрології. Так, вже в період Античності було помічено взаємозв'язок місячного циклу та припливів. Сьогодні науці відомо про вплив нічного світила на нашу планету практично все.
Загальні відомості
Місяць - природний Вона віддалена від нашої планети на 384 з невеликим тисяч кілометрів. Причому звертається нічне світило по витягнутій орбіті, а тому в різний час зазначена цифра дещо зменшується або збільшується. Один оберт навколо Землі Місяць робить за приблизно 27,3 діб. При цьому повний цикл (від повного місяця до нового повного місяця) займає трохи більше 29,5 діб. Ця розбіжність має цікаве слідство: бувають місяці, коли повним Місяцем можна милуватися не один, а двічі.
Мабуть всім відомо, що нічне світило завжди дивиться на Землю тільки однією своєю стороною. довгий час була недоступною для вивчення. Переломило ситуацію стрімкий розвиток космонавтики у минулому столітті. Тепер є досить детальні карти всієї місячної поверхні.
«Сховане» Сонце
Вплив Місяця на Землю помітний у кількох природних явищах. Найвражаюче з них – це сонячне затемнення. Зараз досить важко уявити ту бурю емоцій, яку викликав цей феномен у давнину. Затемнення пояснювалося загибеллю чи тимчасовим зникненням світила з вини злих божеств. Люди вірили, що якщо не зробити певних ритуальних дій, вони можуть ніколи більше не побачити сонячне світло.
Сьогодні механізм феномена вивчено досить добре. Місяць, проходячи між Сонцем і Землею, перегороджує шлях світла. Частина планети потрапляє в тінь, і її мешканці можуть спостерігати більш менш повне затемнення. Цікаво, що не всякий супутник зміг би зробити таке. Для того щоб ми могли періодично милуватися повним затемненням, маємо дотримуватися певних пропорцій. Будь у Місяця інший діаметр, або розташуйся він трохи далі від нас, і з Землі можна було спостерігати лише часткові затемнення денного світила. Втім, є всі підстави вважати, що у далекому майбутньому реалізується один із цих сценаріїв.
Земля та Місяць: взаємне тяжіння
Супутник, за даними вчених, віддаляється від планети щороку майже на 4 см, тобто з часом зникне можливість побачити повне затемнення. Проте досі ще дуже далеко.
У чому причина місячного «втечі»? Вона полягає в особливостях взаємодії нічного світила та нашої планети. Вплив Місяця на земні процеси насамперед проявляються у припливах та відпливах. Цей феномен – результат дії тяжіння. Причому припливи виникають не лише на Землі. Наша планета так само впливає на супутник.
Механізм
Досить близьке розташування робить вплив Місяця на Землю таким помітним. Звичайно, сильніше притягується та частина планети, до якої ближче підійшов супутник. Якби Земля не оберталася навколо осі, припливна хвиля, що виникла, рухалася зі сходу на захід, розташовуючись точно під нічним світилом. Характерна періодичність виникає через нерівномірного впливу то одні, то інші ділянки планети.
Приводить до того, що приливна хвиля рухається із заходу Схід і дещо випереджає рух супутника. Вся товща води, що біжить трохи попереду нічного світила, своєю чергою впливає на нього. В результаті Місяць прискорюється, змінюється його орбіта. Це і є причиною вилучення супутника від нашої планети.
Деякі особливості явища
Ще до нашої ери було відомо, що дихання океану викликає Місяць. Припливи і відливи, проте, особливо ретельному вивченню зазнали набагато пізніше. Сьогодні добре відомо, що явище має певну періодичність. Повну воду (момент, коли приплив досягає максимуму) відокремлює від малої води (найнижчий рівень) приблизно 6 годин та 12,5 хвилин. Після проходження крапки мінімуму знову починає наростати приливна хвиля. Протягом доби або трохи більше, таким чином, виникає два припливи та відливи.
Було відмічено, що амплітуда приливної хвилі непостійна. На неї впливають Свого найбільшого значення амплітуда досягає в повний місяць і молодик. Найменше значення виникає у першій та останній чверті.
Тривалість дня
Приливна хвиля породжує як специфічний рух океанських вод. Вплив Місяця на земні процеси цьому не закінчується. Припливна хвиля, що утворюється, постійно зустрічається з материками. В результаті обертання планети та її взаємодії із супутником виникає сила, протилежно спрямована руху земної тверді. Наслідком цього стає уповільнення обертання Землі навколо осі. Як відомо, саме тривалість одного обороту є еталоном тривалості доби. З уповільненням обертання планети зростає тривалість дня. Вона росте досить повільно, але кожні кілька років Міжнародна служба обертання Землі змушена дещо змінювати зразок, з яким звіряються всі годинники.
Майбутнє
Земля і Місяць впливають один на одного вже близько 4,5 мільярда років, тобто з дня появи (за версією ряду вчених, супутник і планета сформувалися одночасно). Весь цей період, як і зараз, нічне світило віддалялося від Землі, а наша планета сповільнювала своє обертання. Однак повної зупинки, як і остаточного зникнення, не передбачається. Уповільнення планети продовжуватиметься доти, доки її обертання не синхронізується з рухом Місяця. В цьому випадку наша планета повернеться до супутника однією стороною і так і застигне. Приливні хвилі, які викликає на Місяці Земля, вже давно привели до такого ефекту: нічне світило завжди дивиться на планету одним оком. До речі, на Місяці немає океанів, але є хвилі приливу: вони утворюються в корі. Такі самі процеси протікають і нашій планеті. Хвилі в корі малопомітні в порівнянні з рухом в океані і ефект від них незначний.
Супутні зміни
Коли наша планета синхронізує свій рух із супутником, вплив Місяця на Землю буде дещо іншим. Приливні хвилі, як і раніше, зароджуватимуться, проте вони перестануть обганяти нічне світило. Хвиля розташовуватиметься точно під «завислим» Місяцем і невідступно слідувати за нею. Тоді ж припиниться збільшення відстані між двома космічними об'єктами.
Астрологія
Крім фізичного впливу, Місяцю приписується здатність впливати на долі людей та держав. Подібні вірування мають дуже глибоке коріння, і ставлення до них - справа особиста. Однак існує низка досліджень, що побічно підтверджують таку дію нічного світила. Наприклад, у засобах масової інформації згадувалося про дані аналітиків одного з австралійських банків. За підсумками самостійно проведеного дослідження вони стверджують факт помітного впливу фаз Місяця зміну індексів світових фінансових ринків. А ось вплив Місяця на рибу під час спеціального дослідження підтверджено не було. Втім, подібні наукові дослідження вимагають ретельної перевірки.
Ми важко можемо уявити наш світ без Місяця. У ньому точно не було б припливів та відливів, а може, й самого життя. За однією з версій виникнення її на Землі стало можливим навіть завдяки специфічному впливу Місяця, що призводить до уповільнення обертання планети.
Вивчення впливу супутника Землю допомагає зрозуміти закони Всесвіту. Взаємодії, притаманні системи «Земля — Місяць», є специфічними. Подібним чином складаються відносини всіх планет та їх супутників. Зразок майбутнього, яке, можливо, чекає на Землю та її компаньйона — це система Плутон — Харон. Вони давно синхронізували свій рух. І той, і інший постійно звернені до свого «колеги» однією і тією ж стороною. Подібне чекає і на Землю з Місяцем, але за умови, що інші фактори, що впливають на систему, будуть незмінними, проте це в умовах непередбачуваного космосу малоймовірно.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Федеральна державна бюджетна освітня установа
вищої професійної освіти
«Сибірський державний аерокосмічний університет
імені академіка М.Ф. Решетнєва»
Науково-освітній центр
«Інститут космічних досліджень та високих технологій»
Кафедра технічної фізики
Звіт з навчальної (ознайомчої) практики
Вплив Місяця як природного супутника на планету Земля
Напрямок: 011200.62 «Фізика»
Виконала:
Студентка 3 роки навчання групи БФ12-01
Персман Христина Вікторівна
Керівник:
к.ф.-м.н., доцент
Паршин Анатолій Сергійович
Красноярськ 2014
ВСТУП
1Походження Місяця
2Рух Місяця
3Форма Місяця
4Фази Місяця
5Внутрішня будова Місяця
МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ
1Припливи та відливи
2Землетруси і Місяць
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
ВИСНОВОК
ВСТУП
Місяць своїм впливом дуже впливає на планету Земля і має дуже велику роль у її, а головне, нашому існуванні, не меншому ніж Сонце. Щоб зрозуміти її роль у нашому житті, відкинемося на 4,5 мільярда років тому, коли Сонячна система була ще молода, а Земля ще не мала Місяця. Наша планета літала навколо Сонця на самоті, бомбардована кометами, астероїдами, немов у гігантському космічному більярді. У наші дні вже не знайти шрамів від давніх ударів. Деякі з трильйонів, що літали у космосі уламків, поєдналися у протопланету Тейю. Орбіта, якою виводила її до зіткнення із Землею. Удар по молодій Землі був ковзний. Ядра планет злилися докупи, а величезні маси розплавленої породи була викинута на навколоземну орбіту. Так як ця речовина була рідкою, вона легко зібралася в сферичний об'єкт, що став Місяцем.
Хоча маса Місяця в 27 млн разів менша за масу Сонця, вона в 374 рази ближче до Землі і чинить на неї сильний вплив, викликаючи підняття води (припливи) в одних місцях і відливи в інших. Це відбувається кожні 12 год 25 хв, оскільки Місяць робить повний оберт навколо Землі за 24 год 50 хв.
Місяць є супутницею Землі в космічному просторі. Щомісяця Місяць здійснює повну подорож навколо Землі. Вона світиться лише світлом, відбитим від Сонця.
Місяць – єдиний супутник Землі та єдиний позаземний світ, який відвідали люди. Вивчаючи його, людина навчилася використовувати його властивості для своїх потреб, не завдаючи при цьому шкоди навколишньому середовищу.
1 Походження Місяця
Походження Місяця ще остаточно не встановлено. Проблема в тому, що в нас занадто багато припущень і мало фактів. Все це відбувалося настільки давно, що жодну з гіпотез неможливо перевірити.
Теорій у різні часи було запропоновано чимало. Найбільш ймовірними вважалися три взаємовиключні гіпотези. Одна - гіпотеза захоплення, згідно з якою Місяць сформувався незалежно від Землі і був пізніше захоплений її гравітаційним полем. Інша - гіпотеза спільної освіти, згідно з якою Земля і Місяць сформувалися з єдиної газопилової хмари. І третя - гіпотеза відцентрового відділення, згідно з якою Місяць відірвався від Землі під дією відцентрових сил.
Проте аналіз доставлених американськими астронавтами зразків місячного ґрунту поставив усі ці гіпотези під сумнів. Вченим довелося висунути нову - гіпотезу зіткнення, згідно з якою Місяць сформувався в результаті зіткнення протопланети Земля з іншим великим космічним тілом - протопланетою Тейя.
Гіпотеза гігантського зіткнення
Малюнок 1 – зіткнення Землі з Тейєю
Гіпотезу зіткнення було запропоновано Вільямом Хартманом
Гіпотеза зіткнення в даний час вважається основною, оскільки вона добре пояснює всі відомі факти про хімічний склад та будову Місяця, а також і фізичні параметри системи Земля-Місяць. Спочатку великі сумніви викликала можливість такого вдалого зіткнення (косий удар, невисока відносна швидкість) такого великого тіла із Землею. Але потім було припущено, що Тейя сформувалася на орбіті Землі, в одній із точок Лагранжа
Для пояснення дефіциту заліза на Місяці доводиться приймати припущення, що на час зіткнення (4,5 млрд років тому) і Землі, і Тейе вже відбулася гравітаційна диференціація, тобто виділилося важке залізне ядро і утворилася легка силікатна мантія. Однозначних геологічних підтверджень цього припущення не знайдено.
Якби Місяць так чи інакше опинився на орбіті Землі в такий далекий час і після цього не зазнавав істотних потрясінь, то на її поверхні за розрахунками нібито встиг би скупчитися багатометровий шар пилу, що осідає з космосу.
2 Рух Місяця
Місяць рухається навколо Землі з середньою швидкістю 1,02 км/сек приблизно еліптичною орбітою в тому ж напрямку, в якому рухається переважна більшість інших тіл Сонячної системи, тобто проти годинникової стрілки, сіли дивитися на орбіту Місяця з боку Північного полюса світу. Велика піввісь орбіти Місяця, що дорівнює середній відстані між центрами Землі та Місяця, становить 384 400 км (приблизно 60 земних радіусів). Внаслідок еліптичності орбіти та обурень відстань до Місяця коливається між 356 400 та 406 800 км. Період звернення Місяця навколо Землі, так званий сидеричний (зоряний) місяць дорівнює 27,32166 діб, але схильний до невеликих коливань і дуже малого вікового скорочення. Рух Місяця навколо Землі дуже складний, і його вивчення становить одне з найважчих завдань небесної механіки.
Еліптичне рух є лише грубе наближення, нього накладаються багато обурення, зумовлені тяжінням Сонця, планет і сплюснутостью Землі. Найголовніші з цих обурень, або нерівностей, були відкриті із спостережень задовго до теоретичного виведення їх із закону всесвітнього тяжіння. Притягання Місяця Сонцем у 2,2 рази сильніше, ніж Землею, отже, слід було б розглядати рух Місяця навколо Сонця і обурення цього руху Землею. Однак, оскільки дослідника цікавить рух Місяця, яким воно видно із Землі, гравітаційна теорія, яку розробляли багато найбільших учених, починаючи з І. Ньютона, розглядає рух Місяця саме навколо Землі. У 20 столітті користуються теорією американського математика Дж. Хілла, на основі якої американський астроном Е. Браун обчислив (1919) математичні, ряди та склав таблиці, що містять широту, довготу та паралакс Місяця. Аргументом є час.
Площина орбіти Місяця нахилена до екліптики під кутом 5о843, схильним до невеликих коливань. Точки перетину орбіти з екліптикою, називаються висхідним і низхідним вузлами, мають нерівномірний задній рух і здійснюють повний оборот за екліптикою за 6794 діб (близько 18 років), внаслідок чого Місяць повертається до одного й того ж вузла через інтервал часу - так званий дракон - Коротший, ніж сидеричний і в середньому рівний 27.21222 діб, з цим місяцем пов'язана періодичність сонячних та місячних затемнень. Місяць обертається навколо осі, нахиленої до площини екліптики під кутом 88 ° 28 ", з періодом, точно рівним сидеричному місяцю, внаслідок чого вона повернута до Землі завжди однією і тією ж стороною.
Такий збіг періодів осьового обертання та орбітального поводження не випадково, а викликано тертям припливів, яке Земля виробляла у твердій або колись рідкій оболонці Місяця. Однак поєднання рівномірного обертання з нерівномірним рухом по орбіті викликає невеликі періодичні відхилення від незмінного напрямку до Землі, що досягають 7° 54" по довготі, а нахил осі обертання Місяця до площини її орбіти зумовлює відхилення до 6°50" по широті, внаслідок чого час із Землі можна побачити до 59 % всієї поверхні Місяця (хоча області поблизу країв місячного диска видно лише у сильному перспективному ракурсе); такі відхилення називаються лібрацією Місяця. Площини екватора Місяця, екліптики та місячної орбіти завжди перетинаються по одній прямій (закон Кассіні).
1.3 Форма Місяця
Форма Місяця дуже близька до кулі з радіусом 1737 км, що дорівнює 0,2724 екваторіального радіусу Землі. Площа поверхні Місяця становить 3,8*107 км2, а об'єм 2,2*1025см3. Більш детальне визначення постаті Місяця утруднено тим, що у Місяці, через відсутність океанів, немає явно вираженої рівненої поверхні стосовно якої можна було б визначити висоти і глибини; крім того, оскільки Місяць повернуто до Землі однією стороною, вимірювати із Землі радіуси точок поверхні видимої півкулі Місяця (крім точок на самому краю місячного диска) є можливим лише на підставі слабкого стереоскопічного ефекту, зумовленого лібрацією.
Вивчення лібрації дозволило оцінити різницю головних півосей еліпсоїда Місяця. Полярна вісь менше екваторіальної, спрямованої у бік Землі, приблизно на 700 м і менше екваторіальної осі, перпендикулярної напрямку на Землю, на 400 м. Таким чином, Місяць під впливом приливних сил трохи витягнутий у бік Землі. Маса Місяця точніше визначається зі спостережень її штучних супутників. Вона у 81 раз менше маси землі, що відповідає 7.35 *1025г. Середня щільність Місяця дорівнює 3,34 м3 (0.61 середньої щільності Землі). Прискорення сили тяжіння на поверхні Місяця в 6 разів більше, ніж на Землі, становить 162.3 см. сек2 і зменшується на 0.187 см. сек2 при підйомі на 1 кілометр. Перша космічна швидкість 1680 м сек, друга 2375 м сек. Внаслідок малого тяжіння Місяць не зміг утримати навколо себе газової оболонки, а також воду у вільному стані.
1.4 Фази Місяця
Зміна фази Місяця обумовлена змінами в умовах освітлення Сонцем темної кулі Місяця під час її руху по орбіті. Зі зміною взаємного розташування Землі, Місяця та Сонця термінатор (кордон між освітленим і неосвітленим частинами диска Місяця) переміщається, що і викликає зміну обрисів видимої частини Місяця.
Тривалість повної зміни фаз Місяця (так званий синодичний місяць) непостійна через еліптичність місячної орбіти і варіюється від 29,25 до 29,83 земної сонячної доби. Середній синодичний місяць становить 29,5305882 діб (29 діб 12 годин 44 хвилини 2,82 секунди).
У фазах Місяця, близьких до молодика (на початку першої чверті і наприкінці останньої чверті), при дуже вузькому серпі, неосвітлена частина утворює т.з. попелясте світло Місяця - видиме свічення неосвітленої прямим сонячним світлом поверхні характерного попелястого кольору.
Місяць проходить такі фази освітлення:
.молодик - стан, коли Місяць не видно.
.молодий місяць - перша поява Місяця на небі після молодика у вигляді вузького серпа.
.перша чверть - стан, коли освітлена половина Місяця.
.місяць, що прибуває
.повня - стан, коли освітлений весь Місяць цілком.
Старий місяць
.остання чверть - стан, коли знову освітлена половина місяця.
Старий місяць
1.5 Внутрішня будова Місяця
Малюнок 2 - внутрішня будова місяця
Місяць, як і Земля, складається з яскраво виражених верств: кора, мантія та ядро. Така структура, як вважають, сформувалася відразу після формування Місяця – 4,5 мільярда років тому. Товщина місячної кори становить, як вважають, 50 км. У товщині місячної мантії трапляються місячнотруси, але на відміну від землетрусів, що викликаються рухом тектонічних плит, місяцетруси викликані припливними силами Землі. Ядро Місяця, як і земне ядро, складається із заліза, але його розмір значно менше і становить 350 км у радіусі. Середня густина Місяця 3.3 г/см3.
ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ
Для виконання поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
вивчити Місяць та його вплив на Землю;
порівняти сили та процеси, що впливають на Землю під дією Місяця та інших планет;
провести аналіз землетрусів пов'язаних Місяцем із планетою Земля;
Надалі продовжуватиметься робота на тему «Вплив Місяця як природного супутника на планету Земля» з дослідженням діючих явищ Місяця. Буде проведено аналіз отриманих даних, за результатами, які ми отримаємо в процесі обчислення та вивчення взаємодії супутника з планетою.
2. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ
1 Припливи та відливи
Вплив Місяця на земний світ існує, але він не яскраво виражений. Його практично не можна побачити. Єдине явище, яке зримо демонструє вплив тяжіння Місяця, – це вплив Місяця на припливи та відливи. Наші давні пращури пов'язували їх саме з Місяцем. І були абсолютно праві. Припливи та відливи в деяких місцях настільки сильні, що вода відступає від берега на сотні метрів, оголюючи дно, де народи, що мешкають на узбережжі, збирали дари моря. Але з невблаганною точністю вода, що відступила від берега, знову накочує. Якщо не знати, з якою періодичністю відбуваються припливи і відливи, можна опинитися далеко від берега і навіть загинути під водою, що настає. Прибережні народи чудово знали розклад приходу та догляду вод. Відбувається це явище двічі на добу. Причому припливи і відливи існують у морях і океанах. Усі водні джерела зазнають впливу Місяця. Але далеко від морів це майже непомітно: то вода трохи піднімається, то трохи опускається. Рідина - це єдина природна стихія, яка рухається за Місяцем, роблячи коливання. Камінь чи будинок не можуть притягнутися до Місяця, бо мають тверду структуру. Податлива та пластична вода наочно демонструє вплив місячної маси.
Найбільше Місяць впливає на води морів і океанів з того боку Землі, яка в даний момент звернена безпосередньо до неї. Якщо подивитися на Землю в цей момент, то можна помітити, як Місяць відтягує до себе води світового океану, піднімає їх, і товща вод спучується, утворюючи "горб", а точніше, з'являються два "горби" - високий з боку, де знаходиться Місяць і менш виражений з протилежного боку. «Горби» точно йдуть за рухом Місяця навколо Землі. Оскільки світовий океан є єдиним цілим і води в ньому повідомляються, то горби рухаються від берега, то до берега. Оскільки Місяць проходить двічі через точки, розташовані одна від одної на відстані 180 градусів, то ми спостерігаємо два припливи та два відливи.
Найбільші відливи та припливи бувають на океанських берегах. У нашій країні - на берегах Північного Льодовитого та Тихого океанів. Менш значні припливи та відливи характерні для внутрішніх морів. Ще слабше це явище спостерігається в озерах чи річках. Але навіть на берегах океанів в одну пору року припливи бувають потужнішими, а в інші - слабкішими. Це вже з віддаленістю Місяця від Землі. Чим ближче Місяць до поверхні нашої планети, тим сильнішими будуть відливи та припливи. Чим далі – тим, природно, слабше. На водні маси впливає як Місяць, а й Сонце. Тільки відстань від Землі до Сонця значно більша, тому ми не помічаємо його гравітаційної активності. Натомість давно відомо, що іноді припливи та відливи стають дуже сильними. Це трапляється щоразу, коли буває молодик або повний місяць. Ось тут якраз і входить у дію сила Сонця. У цей момент усі три планети – Місяць, Земля та Сонце – вишиковуються по прямій. На Землю вже діють дві сили тяжіння – і Місяць, і Сонце. Звісно, висота підйому та спаду вод збільшується. Найбільш сильним буде спільний вплив Місяця та Сонця, коли обидві планети опиняються по одну сторону від Землі, тобто коли Місяць стоїть між Землею та Сонцем. І сильніше вода підніматиметься з боку Землі, зверненої до Місяця.
Що стосується планети Земля причиною припливів є перебування планети в гравітаційному полі, створюваному Сонцем і Місяцем. Оскільки створювані ними ефекти незалежні, вплив цих небесних тіл на Землю можна розглядати окремо. У такому разі для кожної пари тіл можна вважати, що кожне з них обертається навколо центру гравітації. Для пари Земля – Сонце цей центр знаходиться у глибині Сонця на відстані 451 км від його центру. Для пари Земля-Місяць він знаходиться в глибині Землі на відстані 2/3 її радіусу.
Кожне з цих тіл відчуває дію приливних сил, джерелом яких є сила гравітації та внутрішні сили, що забезпечують цілісність небесного тіла, у ролі яких виступає сила власного тяжіння, що називається самогравітацією. Найбільш наочно виникнення припливних сил простежується з прикладу системи Земля - Сонце.
Приливна сила є результатом конкуруючої взаємодії сили тяжіння, спрямованої до центру гравітації і спадної пропорційно квадрату відстані від нього, і фіктивної відцентрової сили інерції, обумовленої зверненням небесного тіла навколо цього центру. Ці сили, протилежні за напрямом, збігаються за величиною тільки в центрі мас кожного з небесних тіл. Завдяки дії внутрішніх сил Земля звертається навколо центру Сонця як ціле з постійною кутовою швидкістю для кожного елемента її маси. Тому в міру видалення цього елемента маси від центру гравітації відцентрова сила, що діє на нього, зростає пропорційно квадрату відстані. Більш детальний розподіл припливних сил у їх проекції на площину, перпендикулярну до площини екліптики, наведено на (рис.3).
Малюнок 3 - схема розподілу приливних сил у проекції на площину, перпендикулярну Екліптиці. Тяжке тіло або праворуч, або зліва.
Досягане внаслідок дії приливних сил відтворення змін форми піддається їх дії тіл може, відповідно до ньютонианской парадигмою, досягнуто лише тому випадку, якщо ці сили повністю скомпенсовані іншими силами, до яких може входити і сила Всесвітнього тяжіння.
Рисунок 4 – деформація водної оболонки Землі як наслідок балансу приливної сили, сили самогравітації та сили реакції води на зусилля стиснення
В результаті складання цих сил і виникають симетрично по обидва боки земної кулі приливні сили, спрямовані в різні боки від нього. Припливна сила, спрямована до Сонця, має гравітаційну природу, а спрямована від Сонця є наслідком фіктивної сили інерції.
Ці сили вкрай слабкі і не йдуть у жодне порівняння з силами самогравітації (прискорення, що створюється ними, в 10 мільйонів разів менше прискорення вільного падіння). Однак вони викликають зсув частинок води Світового океану (опір зсуву у воді при малих швидкостях руху практично дорівнює нулю, тоді як стиску - надзвичайно велике), доки дотична до поверхні води не стане перпендикулярною результуючої силі.
Через війну лежить на поверхні світового океану виникає хвиля, що займає постійне становище у системах взаємно тяжких тіл, але що біжить поверхні океану разом із добовим рухом його дна і берегів. Таким чином (у зневагі до океанічних течій) кожна частка води двічі здійснює протягом доби коливальний рух вгору-вниз.
Горизонтальний рух води спостерігається лише біля берегів як наслідок підйому її рівня. Швидкість руху тим більше, що більш порожнього розташоване морське дно.
Приливні явища відбуваються у водної, а й у повітряної оболонці Землі. Вони називаються атмосферними припливами та відливами. Припливи відбуваються також у твердому тілі Землі, оскільки Земля не є абсолютно твердою. Вертикальні коливання Землі внаслідок припливів досягають кількох десятків сантиметрів.
2 Землетруси і Місяць
місяць фаза приплив
Місяць може викликати Землі як припливи, а й є причиною землетрусів. Наближення супутника Землі щодня піднімає поверхню нашої планети на 30 см. Великі землетруси менш залежні від впливу Місяця, оскільки вони відбуваються на зсувах порід на великій глибині під величезною напругою. У будь-якому випадку місячний ефект набагато слабший, ніж це видається. Тектонічні плити накопичують напругу століттями. Якби землетруси безпосередньо залежали від місячних припливів , то вони відбувалися б щодня, коли тяжіння супутника досягало б максимуму.
Пояснюється землетрус наявністю гравітаційних зв'язків Землі та Місяця, припливів їхньої твердої кори, взаємного обертання тіл. Якщо врахувати, що коливання твердої кори відбуваються пружно, у певні моменти часу через наявність дефектів у твердій корі, в розломах, виникають вершини "брязкоту", - аналогічні "брязкіт" металевого прута. Якщо ми маємо металевий прут без дефектів і порушимо в ньому механічні коливання - у кожній його точці ми спостерігатимемо коливання, які ми порушили. Якщо в цьому пруті є дефекти, тріщини «брязкіт», що виникає в тріщині, накладеться на синусоїдальні коливання. У той момент, коли хвиля, що несе «брязкіт» з усіх боків прийде до відповідної тріщини, відбудеться виділення енергії в місці розташування тріщини.
Аналогічна картина розвитку землетрусу у земній корі. Незагасні коливання земної кори створюються обертанням Землі та гравітаційними силами Місяця, Сонця і проходять пружно поверхнею Землі. Бляскання виникає в місцях «живих тріщин», де коливання приливної хвилі в Землі не передається плавно, пружно, а відбуваються зміщення. Напрямок гравітаційної сили між Землею і Місяцем визначає напрямок лінії зв'язку хвилі брязкоту від Землі до Місяця (до Сонця). Під час існування та розвитку гравітаційного зв'язку дві основні сили діють на породи Землі. Це сила тяжіння Землі та сила тяжіння Місяця. Коли Місяць йде і розрив зв'язку, залишається лише тяжіння Землі. Вся різниця енергій тяжіння Землі та Місяця, прямує у місце розташування майбутнього епіцентру землетрусу. У момент «розриву» цього зв'язку при обертанні планет виникає хвиля, спрямована до місця зародження брязкоту. У цій хвилі, названій "KaY"-хвильою, характерно, що вона виникає через виникнення гравітаційного резонансного зв'язку "брязкотливих зон" на Місяці та Землі. Під час руху Місяця відбувається усунення цієї лінії зв'язку, при балансі гравітаційних сил планет. При втраті зв'язку з Місяцем відбувається розрив лінії і з'являються зворотні "KaY" хвилі ("Kay" - Kozyrev and Yagodin) на Землі та на Місяці, що несуть енергію у бік майбутніх епіцентрів землетрусу. Так як ця хвиля йде до однієї точки з площі, енергія її зростає і до моменту приходу до точки вона має величезну енергію, викликаючи там землетрус. Дуже часто можна спостерігати, як «брязкіт» виникає на хвилі і засікається датчиком у вигляді «групи піків». Їм відповідає не один землетрус, а ціла група землетрусів на великій ділянці у різний час. При цьому кожному піку відповідає поштовх у цих землетрусах і приватна від поділу відстані від датчика до епіцентрів цих землетрусів на час, що пройшов від появи піку на датчику до початку землетрусів, є константою.
3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Метою даної роботи було розрахунок градієнта сили Місяця з якою він діє планету Земля (порівняємо з Сонячним) :
Сила гравітаційного тяжіння пропорційна масі M тіла, що притягує, і назад пропорційна квадрату відстані R до нього. Відповідно, на поверхні Землі сила тяжіння до самої Землі (M Землі = 6 · 1027 р. R Землі = 6378 км) становить 1 g, до Сонця (M Сонця = 2 · 1033 р. R Сонця = 150 · 106 км) - 0,00058 до Місяця (M Місяця = 7 · 1025 р. Місяця = 384 · 103 км) - всього 0,0000031g, тобто в 190 разів слабше, ніж до Сонця. Очевидно також, що у однорідному силовому полі жодних припливів не буде.
Однак, поле тяжіння не є однорідним, а має центр у масі, що притягує M. Відповідно, для будь-якого тіла з кінцевими розмірами буде існувати різниця сил тяжіння на протилежних краях, яка і називається приливною силою. Приливна сила буде пропорційна першій похідній від сили тяжіння. Сила тяжіння обернено пропорційна квадрату відстані, а похідна від 1/r2 дорівнює -2/r3, тобто обернено пропорційна кубу відстаней.
Тому Місяць, який знаходиться до Землі істотно ближче, незважаючи на свою малу масу, створює приливну силу майже вдвічі більшу, ніж Сонце.
А також треба пояснити, чому землетрусів немає на полюсах.
Землетруси з'являються на стику літосферних плит. Кордони плит відповідають океанічним шельфам на географічних картах. На північному полюсі немає тектонічних плит, на південному є одна, але вона нікуди не рухається. Ми з'ясували, що Місяць не створює землетрусу сам, на пряму, отже, землетрусу на полюсах відсутні. Зрозуміло, що приливні сили не діють на полюсах.
Малюнок 5 - розташування літосферних плит
Земля та Місяць звертаються навколо загального центру ваги (барицентру) системи Земля - Місяць з сидеричним (щодо зірок) періодом 27,3 діб (добу). Земля описує орбіту, яка є дзеркальним відображенням орбіти Місяця, але розміри її в 81 раз менше місячної орбіти. Баріцентр завжди знаходиться всередині Землі, на відстані приблизно 4670 км від її центру. Тіло Землі звертається без обертання (поступально) навколо «нерухомого» (у системі Земля-Місяць) барицентру. Через війну такого місячного звернення Землі попри всі земні частки діє така відцентрова сила, як у центрі мас Землі. Сума векторів відцентрової сили та сили тяжіння Місяця називається приливною силою Місяця. Аналогічно визначається припливна сила Сонця. Величина приливної сили є функція відмінювання та геоцентричної відстані Місяця (або Сонця). Амплітуда місячних коливань відміни Місяця змінюється з періодом 18,61 р. від 29 ° до 18 °, через прецесію осі (регресії вузлів) місячної орбіти. Перигей місячної орбіти рухається з періодом 8,85 р. Відмінювання та геоцентричну відстань Сонця змінюються з періодом 1 рік. Земля обертається навколо своєї осі з добовим періодом. У результаті амплітуда коливань місячно-сонячних приливних сил змінюється у часі з періодами: 18,61 р., 8,85 р., 6,0 р., 1 р., 0,5 р., місячним, півмісячним, тижневим, добовим , напівдобовим та багатьма іншими менш значущими періодами.
Статистика найбільш небезпечних землетрусів та цунамі з 1960 - 2011 р.
Великий Чилійський Землетрус - ймовірно, найсильніший землетрус в історії спостереження, магнітуда - від 9,3 до 9,5, стався 22 травня 1960 о 19:11 UTC.
Розташування епіцентру – 39 ° 30? ю. ш. 74 ° 30? з. буд.
Місяць: фаза 6% перед молодим місяцем, відстань 396679 км; астрономічний молодик 25 травня 1960 12:27, відстань від центру Землі до центру Місяця 403567 км, але перед цим повний місяць 11 травня 1960 05:41 UTC, 362311 км, супермісяць.
Сила землетрусу (на момент) -9.2.
Сила землетрусу (по поверхневих хвилях) – 8.4
Широта 61° 2" 24" пн.ш. Довгота147 ° 43 "48" з.д.
Місяць: фаза 0% - повний місяць, відстань 393010 км.
Ташкентський землетрус 26 квітня 1966 року о 5 годині 23 хвилини. - Катастрофічне землетрус (магнітуда 5,2).
Широта. 41° 12" 0" пн.ш. Довгота. 69° 6" 0" сх.д.
Місяць: фаза 27%, відстань 371 345 км;
Землетрус у Таншані 28 липня 1976 о 3:42 за місцевим часом (27 липня 1976 19:48 UTC) - катастрофічний землетрус, магнітудою 8,2.
Широта 39 ° 39 "50" пн.ш. Довгота 118° 24" 4" сх.д.
Місяць: фаза 1% - молодик, відстань 376365 км.
Спітакський землетрус 7 грудня 1988 року о 10 годині 41 хвилині MCK (7:41 UTC) катастрофічний землетрус магнітудою 7,2 бали.
Широта. 40 ° 59 "13" пн.ш. Довгота. 44° 11" 6" сх.д.
Місяць: фаза 4% до нових (2 дні), відстань 394161 км;
Землетрус у Кобі. Землетрус стався вранці у вівторок 17 січня 1995 о 05:46 місцевого часу (16 січня 1995 20:46 UTC). Сила поштовхів сягала 7,3 магнітуд за шкалою Ріхтера.
84 ° північної широти і 143,08 ° східної довготи.
Місяць: фаза 100% - повний місяць, відстань 395878 км, попередній молодик 1 січня 1995 10:55 UTC, відстань до Місяця 362357 км. Супермісяць.
Землетрус у Нафтогорську - землетрус із трагічними наслідками магнітудою 7,6 бала за шкалою Ріхтера, стався вночі 28 травня 1995 року о 1:03 (27 травня 1995 року 13:03 UTC).
Епіцентр - 55 ° північної широти і 142 ° східної довготи.
Місяць: фаза 3% до молодика, відстань 402328 (новолуння - 29 травня 1995 9:28), але перед цим: повний місяць 14 травня 1995 20:47 UTC, відстань 358563 км. Супермісяць.
Ізмітський землетрус - катастрофічний землетрус (магнітуда 7,6), що стався 17 серпня 1999 року в Туреччині о 3:01 за місцевим часом (UTC 00:01:39).
Широта 40 ° 44 "53" пн.ш. Довгота 29 ° 51 "50" с.д.
Місяць: фаза 30% після молодика (5 днів), відстань 400765 км;
Сичуанський землетрус - руйнівний землетрус, магнітудою 7,9 бала, що стався 12 травня 2008 року о 14:28:01 за місцевим часом (06:28:01 UTC) у Китаї.
Широта 31 ° 0 "7" пн.ш. Довгота 103 ° 19 "19" с.д.
Місяць: фаза 51%, 7 днів після молодика, відстань 379372 км: молодик 5 травня 2008 року 10:55 UTC, відстань до Місяця 358184 км. Супермісяць.
Землетрус і цунамі в Індійському океані 26 грудня 2004 в 00:58 UTC - другий за потужністю в історії спостережень землетрус (магнітуда 9,2) і найстрашніший з усіх відомих цунамі.
°30" північної широти та 95°87" східної довготи.
Місяць: фаза 100%, повний місяць 404408 км, але перед цим молодик 12 грудня 01:28, 364922 км. Супермісяць.
Цунамі 2 квітня 2007 року, Соломонові острови (архіпелаг). Викликано землетрусом магнітудою 8 балів, що стався у південній частині Тихого океану о 07:39. Хвилі за кілька метрів заввишки досягли і Нової Гвінеї.
Місяць: фаза 0%, повний місяць, відстань 404000 км, попередня молодик 19 березня 2007 в 02:44, 364311 км. Супермісяць.
Землетрус та цунамі Японія, Хонсю, 9,0, стався 11 березня 2011 року о 14:46 за місцевим часом (05:46 UTC). Широта 38.30N та довгота 142.50E. Осередок землетрусу був розташований на глибині 32 км.
Місяць: фаза 32% після молодика (5 днів), відстань 393837. Астрономічний молодик 4 березня 2011 року 20:47, відстань 404793 км; але найближчий повний місяць 19 березня 2011 20:46. Супермісяць.
Вище наведено катастрофічні землетруси та цунамі за останні 50 років. Статистка показує, що всі вони трапилися під час повного місяця або молодика (за винятком Ташкентського та Ізмітського, що опосередковано вказує на їх техногенний характер). Крім того, майже 80% з них так чи інакше пов'язані з супермісяцем. За цим аналізом можна дійти невтішного висновку, що у періоди супермісяців небезпека катастроф від природних стихій, справді, зростає.
Малюнок 6 - діаграма розподілу землетрусів залежно від фаз Місяця та положення її на орбіті
При побудові діаграми ми повністю відволікалися від усіх нерівностей руху Місяця. Було взято середні значення синодичного (29.5 дня) та аномалістичного місяців (27.5 дня). На діаграмі нанесені середні положення сизигій та квадратур, а апогей (А) показаний як середній момент між сусідніми перигеями (Р). До кожного землетрусу визначалося його відстань у часі до найближчої, зазначеної на діаграмі, фази Місяця і по моменту проходження Місяця через перигей чи апогей. Невизначеність побудови, що виникає від зроблених спрощень, навряд чи досягає однієї доби. На побудованій діаграмі кожен землетрус позначений крапкою. Землетруси, які потрапляють на рамку діаграми, відзначені по сусідству з нею, всередині діаграми, і повторені у кожній із протилежних сторін рамки.
Побудована діаграма виразно показує, що поблизу перигею землетрусу найчастіше відбуваються у сизигиях, тобто. при повні та молоді, і їх у той час майже не буває біля квадратур. Другою добре вираженою особливістю діаграми є угруповання землетрусів вздовж напрямків, що йдуть під кутом 45 гр. від сизігіїв у перигеї. Ці напрями являють собою послідовність днів тих місяців, у яких молодик або повний місяць збігався з перигеєм. Отже, сприятливими для землетрусів є не лише дні максимальних припливів земної кори, а й дні, які безпосередньо йдуть за ними. Таким чином, максимальні припливи настільки порушують стан зовнішніх шарів Землі, що протягом порядку місяця зберігаються умови, що сприяють землетрусам.
ВИСНОВОК
У ході цієї роботи було вивчено природний супутник планети Земля - Місяць.
Були вивчені впливи Місяця, які вона чинить на Землю.
За даними спостереженням можна дійти невтішного висновку, що Місяць справді впливає на планету Земля як сприятливе, і немає. Якщо розглядати вплив фаз Місяця на людину, є припущення, що вона так само може покращувати, або погіршувати її самопочуття і тим самим впливати на її діяльність. Вивчення супутника та її впливу ще до кінця вивченим. Проте, людина вже навчилася використовувати таку її властивість як гравітаційну силу. Приливна електростанція - це особливий вид гідроелектростанції, що використовує енергію припливів, а власне кінетичну енергію обертання Землі. Приливні електростанції будують на берегах морів, де гравітаційні сили Місяця та Сонця двічі на добу змінюють рівень води. Коливання рівня води біля берега можуть сягати 18 метрів. Приливні гідроелектростанції вважаються найбільш екологічно чистими. Отже, вивчення цієї теми має величезну роль. Саме тому я вважаю обрану тему досить актуальною.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Фріш С. А., Тиморьова А. В. // Курс загальної фізики, Підручник для фізико-математичних та фізико-технічних факультетів державних університетів 1957. Т. 1, вип. 2. С. 312
Білонучкін В.// Припливні сили Квант. 1989. Т. 12, вип. 3. С. 435.
Марков А. Дорога до Місяця // У журн. «Авіація та космонавтика». ? 2002. ? № 3. – С. 34.
Загальний курс астрономії / Кононович Е.В., Мороз В.І.
Е вид., Випр. – М.: Едиторіал УРСС, 2004. – 544 с.
Рандзіні Д.М. // Космос, 2002. – С. 320.
Зірки та планети. / Я.М. Рідпат / Атлас зоряного неба,
В.Д. Кротіков, В.С. Троїцький. Радіовипромінювання та природа Місяця // Успіхи физич. наук, 1963. T.81. Вип.4. с.589-639
А.В. Хабаків. Про основні питання історії розвитку поверхні Місяця. М, 1949, 195 с.
Репетиторство
Потрібна допомога з вивчення якоїсь теми?
Наші фахівці проконсультують або нададуть репетиторські послуги з цікавої для вас тематики.
Надішліть заявкуіз зазначенням теми прямо зараз, щоб дізнатися про можливість отримання консультації.
У цьому розділі ми розглянемо, як Місяць впливає своїм гравітаційним полем на саму Землю, тобто. на її тіло та її рух по орбіті. Наслідки цього впливу для різних земних сфер - літосфери, гідросфери, ядра, атмосфери, магнітосфери та ін., а також для біосфери будуть розглянуті в наступних розділах.
УВАГА!
Графіки гравітаційної взаємодії Місяця та Землі див. за допомогою сервісу
МІСЯЧНИЙ ФАКТОР
Розрахункові співвідношення та константи
Для розрахунку гравітаційного впливу Місяця скористаємося формулою класичної фізики, що визначає силу F взаємного тяжіння двох тіл з масами M1 та M2, центри мас яких знаходяться один від одного на відстані R:
(1) F (н) = (G x M1 x M2) / R 2 ,
де G = 6,67384 х 10 -11 – гравітаційна стала.
Ця формула дає значення сили тяжіння в одиницях системи СІ – ньютонах (н). Для цілей нашого трактату зручніше і зрозуміліше оперуватиме кілограмами сили (кгс), які виходять розподілом F на коефіцієнт 9,81, тобто:
(2) F (кгс) = (G x M1 x M2) / (9,81 х R 2)
Для подальших розрахунків нам знадобляться такі константи:
- маса Місяця – 7,35 х 10 22 кг;
- середня відстань від Землі до Місяця – 384400 км;
- середній радіус Землі – 6371 км;
- маса Сонця – 1,99 х 10 30 кг;
- середня відстань від Землі до Сонця – 149,6 млн. км;
Сила місячного тяжіння Землі
Відповідно до формули (2), сила тяжіння Місяцем тіла масою 1 кг, що знаходиться в центрі Землі, на відстані між Місяцем і Землею, що дорівнює його середньому значенню, дорівнює:
(3) F = (6,67 х 10 -11 х 7,35 х 10 22 х 1) / (9,81 х 384400000 2) = 0, 000003382 кгс
тобто. всього 3,382 мікрограми. Для порівняння розрахуємо силу тяжіння того ж тіла Сонцем (також для середньої відстані):
(4) F = (6,67 х 10 -11 х 1,99 х 10 30 х 1) / (9,81 х 149600000000 2) = 0, 000604570 кгс,
тобто. 604,570 мікрограмів, що майже в 200 (двісті!) разів більше, ніж сила тяжіння Місяцем.
Крім того, вага тіла, що знаходиться на поверхні Землі, змінюється в набагато суттєвіших межах через відхилення форми Землі від ідеальної, нерівномірності рельєфу і щільності, а також впливу відцентрових сил. Так, наприклад, вага тіла масою в 1 кг на полюсах більша за вагу на екваторі приблизно на 5,3 грама, причому одна третина цієї різниці зумовлена сплюснутістю Землі з полюсів, а дві третини - відцентровою силою на екваторі, спрямованій проти сили тяжіння.
Як видно, прямий гравітаційний вплив Місяця на конкретне тіло, що знаходиться на Землі, є в прямому сенсі мікроскопічним і при цьому суттєво поступається гравітаційному впливу Сонця та геофізичних аномалій.
Градієнт сили місячного тяжіння
Звернемося до рис.3.1. Для середнього значення відстані Земля - Місяць сила тяжіння Місяцем тіла масою 1 кг, розташованого на поверхні Землі в найближчій до Місяця точці становить 3,495 мікрограмів, що на 0,113 мікрограмів більше, ніж сила тяжіння того ж тіла, але розташованого в центрі Землі. Сила ж тяжіння тіла, що знаходиться на поверхні Землі, Сонцем (також для середнього значення відстані) складе 604,622 мікрограми, що більше сили тяжіння того ж тіла, але розташованого в центрі Землі, на 0,052 мікрограми.
Рис.3.1 Місячна та сонячна гравітація
Т.о, незважаючи на незмірно меншу масу Місяця в порівнянні з Сонцем, градієнт сили її тяжіння на орбіті Землі в середньому в два рази більше градієнта сили тяжіння Сонця.
Для ілюстрації впливу гравітаційного поля Місяця на тіло Землі звернемося до рис. 3.2.
Рис.3.2 Вплив гравітаційного поля Місяця на тіло Землі.
Даний малюнок представляє дуже спрощену картину реакції тіла Землі на вплив місячної гравітації, але достовірно відображає суть процесу - зміна форми земної кулі під впливом т.зв. приливних (або приливоутворюючих) сил, спрямованих вздовж осі Земля - Місяць, і сил, що протидіють пружності тіла Землі. Приливні сили виникають через те, що точки Землі, розташовані ближче до Місяця, притягуються до нього сильніше, ніж точки, розташовані далі від нього. Іншими словами, деформація тіла Землі є наслідком градієнта сили тяжіння Місяця і сил пружності тіла Землі, що протидіють йому. В результаті дії цих сил розмір Землі збільшується у напрямку дії приливних сил і зменшується в поперечному напрямку, внаслідок чого на поверхні утворюється хвиля, що називається приливною. Ця хвиля має два максимуми, що знаходяться на осі Земля - Місяць і що переміщаються по поверхні Землі в напрямку, протилежному до її обертання. Амплітуда хвилі залежить від широти місцевості та поточних параметрів орбіти Місяця і може досягати кількох десятків сантиметрів. Максимальне значення вона матиме на екваторі під час проходження Місяцем її перигею.
Сонце також викликає приливну хвилю в тілі Землі, але значно меншу через менший градієнт сили його тяжіння. Спільний гравітаційний вплив Місяця та Сонця на тіло Землі залежить від їхнього взаємного розташування. Максимально значення приливних сил і, максимальна амплітуда приливної хвилі досягається при розташуванні всіх трьох об'єктів на одній осі, тобто. у стані т.зв. сизигії(вирівнювання), що має місце при молоді (місяць і сонце в «з'єднанні») або при повні (місяць і сонце в «опозиції»). Ці зміни ілюструються рис. 3.3 та 3.4.
Рис.3.3 Спільний вплив гравітаційних полів Місяця та Сонця на тіло Землі
у «з'єднанні» (у молодик).
Рис.3.4 Спільний вплив гравітаційних полів Місяця та Сонця на тіло Землі
в «опозиції» (повний місяць).
У міру відхилення Місяця і Сонця від лінії сизигії викликані ними приливні сили і, відповідно, приливні хвилі починають набувати самостійного характеру, їхня сума зменшується, а ступінь їхньої протидії один одному зростає. Протидія досягає максимуму, коли кут між напрямками на Місяць та Сонце із центру Землі дорівнює 90°, тобто. дані тіла перебувають у «квадраті», а Місяць, відповідно, перебуває у фазі чверті (першої чи останньої). У цій конфігурації приливні сили Місяця і Сонця діють форму тіла Землі суворо протилежно, відповідні приливні хвилі лежить на поверхні максимально рознесені, які амплітуда мінімальна, що ілюструється рис. 3.5.
Рис.3.5 Спільний вплив гравітаційних полів Місяця та Сонця на тіло Землі у «квадраті».
Фізика земних припливних процесів під впливом гравітаційних полів Місяця та Сонця дуже складна і потребує врахування великої кількості параметрів. На цю тему було розроблено велику кількість різних теорій, проведено багато експериментальних досліджень, написано величезну кількість статей, монографій та дисертацій. Навіть на сьогоднішній день у цій галузі залишається багато «білих» плям, що суперечать один одному точок зору та альтернативних підходів. Для охочих заглибитись у проблематику земних припливів можна рекомендувати фундаментальне дослідження П. Мельхіора «Земні припливи» (пер. з англ., М., «Мир», 1968 483 сторінки).
Наслідком впливу місячної гравітації на Землю є два фундаментальні явища:
- Місячні припливи на поверхні Землі - періодичні зміни рівня земної поверхні, синхронізовані з добовим обертанням Землі та переміщенням Місяця по орбіті.
- Накладення на земну орбіту змінної складової, синхронізованої із обертанням системи Земля – Місяць навколо загального центру мас.
Дані явища є головними механізмами впливу Місяця на земні сфери - літосферу, гідросферу, земне ядро, атмосферу, магнітосферу та інших. Докладніше звідси - у наступному розділі.
