Astronomija

Bi lahko kaj začasno prekinilo Lunino plimovanje?

Bi lahko kaj začasno prekinilo Lunino plimovanje?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bi bilo mogoče, da bi se nekaj začelo, da bi se Luna začela vrteti z različno hitrostjo, prekinila plimovanje z Zemljo, ne da bi jo raztrgala?

Če je odgovor pritrdilen, bi se Lunina plimska zapora sčasoma stabilizirala?


Ja, teoretično je mogoče na Luno vplivati ​​z dovolj trenutka in dovolj nizke energije, da bi lahko spremenila svojo rotacijsko periodo, ki je dejansko enaka njeni orbitalni periodi (to je plimovanje). Najboljši kandidat bo asterioda z veliko maso in nizko hitrostjo, ki bo trčila skoraj tangencialno in na rotacijsko ravnino.

Je to res mogoče? Stavil bi, da se to ne bo zgodilo nikoli.

Ali se bo Luna spet zaklenila, če se bo to zgodilo? Da. Dokler je na Zemlji voda, ki trpi zaradi plime in oseke, bo ta ista voda drugače privlačila eno stran Lune, zato se bo Luna spet zaklenila z istim obrazom proti nam.


Satelita do plimsko zaklenjenega planeta NIKOLI ni mogoče plimsko zapreti na zvezdo. Satelit po definiciji kroži okoli planeta. Medtem ko bi lahko zaradi neke resnične resonance ali naključja "luna" vedno imela eno stran, obrnjeno proti zvezdi, takšna postavitev ne bi bila prek mehanizma zapiranja plime in oseke.

Tidalno zaklepanje lune na planet je mogoče. Glede na razdaljo zvezde se bo luna verjetno zaklenila na planet, preden se bo planet zaklenil na zvezdo.

Vzajemno zaklepanje Lune na planet (ki kroži geosinhrono in vedno kaže enak obraz na planet), medtem ko je planet plimsko zaklenjen na sonce, je verjetno nemogoče. Vrtenje planetov traja celo leto, da naredi en sam obrat. To pomeni, da bi luna, ki je zaklenjena v plimo, potrebovala celo leto, da obkroži ta planet. Če bi to naredili, bi morala biti luna oddaljena od planeta precej daleč, dovolj daleč, da bi bila verjetno odstranjena od planeta v lastno, neodvisno orbito zvezde.

Ali satelita ni mogoče zakleniti? Da. Samo oglejte si njegov resnični primer v manjšem obsegu in videli boste, da je to enostavno mogoče. Naša luna je plimsko zaklenjena na planet, vendar je še vedno mogoče, da sateliti krožijo okoli Lune. To smo storili že večkrat, tudi če so ljudje krožili v orbiti, in še vedno imamo nekaj aktivnih satelitov, ki še vedno krožijo okoli Lune.

Je mogoče satelit namesto tega tidalno zaklenjen? Tudi ja. Vse, kar je potrebno, da se nekaj začasno zaklene, je čas, ki ga potrebujemo za vrtenje okoli svoje osi, ko se vrti okoli glavnega telesa. Tako lahko dejansko naredite satelit, zaklenjen na luno, ki je zaklenjen na planet, ki je zaklenjen na zvezdo. Seveda to morda ni lahko, a z napredno tehnologijo in manipulacijo je to povsem mogoče.

Edino, kar ne bi bilo mogoče, je hkratno zapiranje v planet in sonce. Ko je luna plimno zaklenjena na planet, tako kot pri našem planetu, vidimo isto stran, vendar se smer svetlobe od sonca spremeni, to je tisto, kar povzroča lunine faze. Če pa bi imeli luno, ki je bila zaklenjena z zvezdo in se je prosto vrtela s planeta, mislim, da bi bilo nekoliko drugače. Videli bi celotno lunino telo med njegovo popolno revolucijo okoli planeta, ki še vedno vodi v faze, vendar bi bilo videti več površine Lune. Toda mislim, da bi vam še vedno ostala "temna stran" lune.


Plimske sile in termodinamika

Plimovanje razprši kinetično energijo v zemeljskem vrtenju in jo upočasni.

V zemlji in luni se okoli njihovih osi vrti ogromno kinetične energije. Proizvodnja plimovanja deluje, ker gravitacijske sile med zemljo in Luno delujejo tako, da se del te kinetične energije prenese v kinetično energijo vode, ki se v zemeljskih oceanskih bazenih spušča naprej in nazaj. Googlanje za & quottidal lock & quot; bo našlo nekaj dobrih razlag, toda na valovitem nivoju roke je precej preprosto - niti zemlja niti luna nista idealna točkovna delca, zato je razdalja med različnimi točkami na zemlji in Luni in s tem gravitacijske sile med luna in voda na tistih točkah na zemlji sta različni. Različne gravitacijske sile se seštevajo na način, ki nasprotuje vrtenju obeh teles, zato ju upočasni.

Energijo lahko črpamo iz vode, ki teče naprej in nazaj, vendar ni zastonj. Prihaja iz kinetične energije vrtenja Zemlje. Če bi vzpostavili popolnoma učinkovit sistem za plimovanje in delovali dovolj dolgo, bi ugotovili, da bi se vrtenje Zemlje postopoma upočasnilo, dokler ni več plimovanja in bi naša elektrarna nehala proizvajati elektriko.

S pomočjo gravitacije pretvorimo potencialno energijo mase vode, shranjene za jezom, v električno energijo, tako da tok vode obrača turbino. Tukaj ni nobene kršitve Drugega zakona in ni nenehnega gibanja, kajti ko se vsa voda spusti izza jezu, ne pride več do električne energije.

Večno gibanje je ravno to. Ko se mehanizem PM zažene, deluje za vedno, domnevno, brez nadaljnjega posredovanja ali vnosa energije.

V zemlji in luni se okoli njihovih osi vrti ogromno kinetične energije. Proizvodnja plimovanja deluje, ker gravitacijske sile med zemljo in Luno delujejo tako, da se del te kinetične energije prenese v kinetično energijo vode, ki se v zemeljskih oceanskih bazenih spušča naprej in nazaj. Googlanje za & quottidal lock & quot; bo našlo nekaj dobrih razlag, toda na valovitem nivoju roke je precej preprosto - niti zemlja niti luna nista idealna točkovna delca, zato je razdalja med različnimi točkami na zemlji in Luni in s tem gravitacijske sile med luna in voda na tistih točkah na zemlji sta različni. Različne gravitacijske sile se seštevajo na način, ki nasprotuje vrtenju obeh teles, zato ju upočasni.

Energijo lahko črpamo iz vode, ki teče naprej in nazaj, vendar ni zastonj. Prihaja iz kinetične energije vrtenja Zemlje. Če bi vzpostavili popolnoma učinkovit sistem za plimovanje in delovali dovolj dolgo, bi ugotovili, da bi se vrtenje Zemlje postopoma upočasnilo, dokler ni več plimovanja in bi naša elektrarna nehala proizvajati elektriko.

Nekaj ​​vprašanj. Če je to pravilno, lahko na to odgovorite.
Če se zemlja sčasoma upočasni zaradi preusmeritve kinetične energije, se vrti v plimovanje. Torej se mora po tem razmišljanju Zemlja zdaj vrteti počasneje kot takrat, ko so živeli dinozavri? Mogoče je.

Če pa sončni sistem temelji na sončni masi in povzroča gravitacijski vlek preostalim planetom, in če je sonce navidezna konstanta v sistemu (vsaj milijarde let itd.), Potem tudi če pride do plimovanja sesati kinetično energijo iz zemeljskega vrtenja ali celo iz vrtenja lun, potem dejstvo, da sonce nenehno vleče planete, ne bi vplivalo na vrtenje zemlje in lune na splošno zaradi plimovanja, saj masa sonce je motor kinetične energije sončnih sistemov in planeti so v bistvu zobniki. Če bi rekli, da bi plimovanje upočasnilo zobnik, bi to pomenilo, da zobnik upočasni motor?

Ali to pomeni, da je sonce pod večjim pritiskom, da gori energijo, ker se kinetična energija odvzame zaradi stvari, kot so plime in oseke. Zdi se zelo malo verjetno.

Tudi če je sila na razdaljo = delo in če je & quotwork & quot; samo še en izraz za kinetično energijo, zakaj potem ni mogoče energije pridobiti neposredno iz gravitacije.

Ne govorim o hidroelektriki, ker vemo, da se voda kopiči v jezu samo zaradi sončnega sevanja, ki vodo izhlapi z enega mesta in jo nato dež spusti drugam.

V bistvu mislim, da obstaja velika in očitna napaka pri praktični uporabi 2. zakona termoinamike. Praktično kot v smislu, da tudi če plimovanje lahko po milijonih let planete nekoliko upočasni, bi to pomenilo, da je 2. zakon & quot; literalno & quot; pravilen, vendar učinek, ki traja milijone let, da se pokaže kot celo majhna razlika je težko pomeniti, ko gre za zamisel o uporabi gravitacije za pogon motorja na zemlji za nedoločen čas.

Na primer, če so plime in oseke posledica gravitacije, vendar njihovo gibanje ni & quotfree & quot; ker upočasni vrtenje zemlje itd., Ampak le malo čez milijone let itd., Zakaj potem ni mogoče šteti, da je človek ustvaril naprava bi lahko preprosto uporabila iste razloge in uporabila kinetično energijo zemlje ali lune, da bi delovala na istih principalih. Torej, ki traja milijone let in za vse & quot; pojavnosti & quot; ki so v & quotperpetualnem gibanju & quot? Ne dobesedno, ampak prav tako praktično, kot so plimovanja neprekinjene v milijonih ali milijardah let.

Smešno je primerjati, kako dolgo bodo trajali planeti ali sonce, če govorimo o praktičnih napravah, ki jih je ustvaril človek in ki lahko trajajo tisoče let ali več in so praktično večno gibanje brez očitne vhodne energije.

Torej ni jasno, da mora vse reči nekdo, da upraviči stroj, ki ne uporablja nafte, plina, električne energije, hidro, sončne, vetrne, jedrske ali katere koli druge običajne oblike energije za pogon stroja, stroja ne bi imel & quotobvious & quot vhodnega vira energije, ampak da bi stroj lahko deloval & quotpractical & quot v nenehnem gibanju in & quotappear & quot za ustvarjanje energije v tisočletjih, tako kot delujejo plimovalne sile. Potem bi stroj za vsa & quotpractical & quot argumentiranja odvzel kinetično energijo iz zemeljske rotacije glede na Luno, saj je vir energije.

Torej verjamem, da lahko dogmatična uporaba 2. zakona ponagaja palčke, kot so plimovalne sile (ki so mimogrede že milijone let v neprekinjenem in predvidljivem gibanju), ki prav tako izgubijo energijo zaradi trenja, vendar plima ni ustavila, kajne.
Na podlagi tega id bi rad slišal racionalno, če bi rekli, da stroj ne more delovati na podlagi istih principov, kot delujejo plimovalne sile, ne da bi prašič upočasnil gibanje plime in oseke, ampak na nek drug način z uporabo kinetične energije zemlje.
.


Kako lahko načrtujem gore za svoj plimsko zaklenjen planet?

V zgodbi, ki jo pišem, je postavitev a plimno zaklenjen planet z petino velikosti lune v binarnem sistemu zrelega rdeči škrat in veliko manjše drugo sonce. Nisem se še natančno odločil za planet orbitalno obdobje (30-40 zemeljskih dni) pri 0,5 AU od večjega sonca, vendar imajo njeni prebivalci nekoliko močnejšo gravitacijo kot na zemlji in je večja od zemlje z veliko staljeno železno jedro za zaščitno magnetno polje in tektonsko aktivnost.

Med oblikovanjem zemljevida površja planeta sem v svoji internetni raziskavi dosegel bistvo, kje Ne morem se odločiti, kako bi se lotil postavljanja gora, ki vpliva na pretok rek, nabiranje ledu, osvetlitev terena, veter itd tektonske plošče in ugotovil, da plašč lahko odteka stran od sončnega vrha in drsi skorjo skozi konvekcijo proti podzvezdni polobli, skorja pa se lahko na poti upogne in zloži. Mislil sem, da bodo zaradi tega gore na planetu videti tako, kot da se nagibajo od sonca, vendar sem se tudi vprašal, ali ta scenarij ustvarja toliko gorskih verig, vzporednih z mračnim pasom, da bi motil vodni krog in zračne tokove.

Kopal sem torej dlje in iskal tektonski simulator planeta, v katerega bi lahko vnašal veljavne podatke. Če je tam zunaj, me prosim povežite z njo. Našel sem enega, toda polov so postavljeni kot zemeljski, zato sem improviziral in poskušal drsiti ekvatorialno regijo do osnove, palice pa do vrha. kar je težko opisati, zato vključujem risbo tega in prvi model, ki sem ga našel.

Do tega trenutka sem imel dokaj dober občutek o vseh svojih raziskavah na področju gradnje planetov, kjer so zakoni fizike vsaj dokaj realni. Ampak jaz sem v težavah, kako ploskati gore po površini planeta, razen če bi samo izbral kakšno vso okolju idealno, strateško ali celo slikovito lokacijo. Ponavadi svojo ustvarjalnost izhajam iz dejanskih zaključkov raziskav.


1 odgovor 1

Zanima pa me, ali so tudi tidno zaklenjeni, kar pomeni, da določena stran satelita vedno kaže na isto smer glede na Zemljo

Ne morem napisati dokončnega odgovora o satelitih v GEO, vendar je izjemno malo možnosti, da so na geosinhroni nadmorski višini ali blizu nje vesoljska plovila, ki za nadzor položaja uporabljajo stabilizacijo gravitacijskega gradienta (neke vrste plimsko zaklepanje) po zasnovi, ker bo izredno šibek učinek, da daleč stran in danes komunikacijska vesoljska plovila v / v bližini GEO nimajo težav pri ohranjanju odnosa z uporabo reakcijskih koles in električnih potisnikov.

Možno je, da je tam zunaj v pokopaliških orbitah eden od njih naključno nekako stabilen v odnosu do nadirja, vendar obstajajo navori zaradi pritiska fotonov in drugih stvari, zato je bolj verjetno, da na koncu počasi trkne in naključno.

Centralne sile, kot je gravitacija planeta, imajo gradient, ki se giblje med $ r ^ <-2> $, zato privleče nekoliko močnejše dele vesoljskega plovila bližje planetu kot njegovo težišče. Če vesoljsko plovilo kroži enkrat na dan in se tudi enkrat na dan vrti okoli sebe, je blizu zaklepanja. Vse kar potrebujete je malo dušenja.

V zgodnjih dneh umetnih satelitov v nizki zemeljski orbiti je bilo veliko vesoljskih plovil, ki so uporabljale stabilizacijo gravitacijskega gradienta, ker je popolnoma pasivno, če dobite pravilno zasnovano in dušeno vesoljsko plovilo do dovolj nizke hitrosti vrtenja, sčasoma pade v nadir -osebni odnos zaradi dušenja.

Več o tem lahko preberete v prispevku gravitacijskega gradienta R. E. Fischella

Očitno je Explorer 49 uporabil stabilizacijo gravitacijskega gradienta okoli Lune!

Te satelite lahko prepoznate, ker imajo ponavadi dolgo os, če ne dolg nosilec z utežjo na koncu, ki kaže proti telesu, okoli katerega se vrti.

Ker je fragmentacija odgovorov težava izmenjave skladov, lahko namesto ponovnega pisanja istih odgovorov tukaj preberete, kako to deluje in zakaj je dušenje potrebno v odgovorih na naslednje:


Odgovori in odgovori

Za oceanske plime in oseke velja, da jih večinoma povzroča sila gravitacije z Lune. Verjetno je plimovanje posledica razlike v sili, ki deluje na & quot; front & quot & quot; in & quotback & quoto Zemlje. Kar pomeni, da gravitacija z Lune povzroči, da oblika Zemlje postane eliptična na ravni Lune in te plime so bolj očitne v oceanih kot na kopnem, preprosto zato, ker je zemlja toga, medtem ko voda ni.

Zdaj. Luna je v plimovanju na Zemlji, zato bi morale Zemljine sile na Luni ustvariti zelo veliko plimo: na temni strani in na njej bi morala biti velika izboklina (ali majhna, vseeno) svetlo luno, pole pa je treba sploščiti, še posebej zato, ker so plime in oseke zaklenjene v bistvu na istih mestih, zato ni mogoče, da bi se sile z Zemlje porazdelile po površini (kar bi le zmanjšalo plimske učinke - na palicah bi moralo biti še poravnavanje).

Torej, kako to, da na Luni dejansko vidimo negativno plimo?

Namesto izbokline na svetli strani opazimo nekakšno obliteracijo skorje, ki razkriva tako imenovano & quotmare & quot. To je razvidno iz besed "quotthin crust" in "quotthick crust" quot spredaj in zadaj.

Ali ni to dokaz proti teoriji plime in oseke? Ali obstaja zadovoljiva razlaga?

Veste, da v večini krajev na zemlji oseka prihaja dvakrat na dan. Na nasprotnih straneh Zemlje od Lune je precej plime in oseke. Topografija pristranjuje plimo, ker kopno štrli iz oceana. Vendar je površinska topografija Lune veliko preprostejša od površinske topografije zemlje. Pričakoval bi, da bodo plimovanja na Luni skoraj simetrične.
Kamnite plime bi lahko luno na simetričen način malo raztegnile, vendar verjetno ne bi povzročile asimetrije. Ta slika v vaši povezavi ne navaja, kaj povzroča asimetrijo. To samo kaže, da je skorja trenutno na bližnji strani lune tanjša. Zato temu ne bi rekel & quotnegativne plime & quot.
Plime in oseke ne pojasnijo asimetrije lune preveč dobro. Torej vaša slika & quotnegativne plime & quot; še vedno ne pojasnjuje začetnega vzroka za asimetrijo. Pojasniti morate, zakaj je plima drugačna na luninem polobju.
Verjetno se sprašujete o tem, kakšen mehanizem kršenja simetrije je privedel do polkrožne asimetrije lune. Plimske sile niso edini procesi, ki bi lahko prekinili polkrožno simetrijo lune. Plimska sila je le en možen mehanizem za prekinitev simetrije.
Večina teorij domneva, da je mehanizem, kakršen je porušil simetrijo, povzročil tanjšo skorjo na bližnji strani Lune. Vidno asimetrijo so neposredno povzročili bazaltni tokovi, ki so bili pogostejši na bližnji strani.
Teorije, ki pojasnjujejo asimetrijo, se na splošno delijo na teorije, ki temeljijo na vplivu in teorije, ki temeljijo na geologiji. Teorije, ki temeljijo na vplivu, trdijo, da asimetrijo povzroča asimetrija v orbiti lune, ki je pristransko trčila. Teorije, ki temeljijo na geologiji, temeljijo na notranji dinamiki lune.
Obstajata dve teoriji vpliva, o katerih sem se lahko naučil. Ena od teorij je, da je simetrijo prekinilo spiralno gibanje lune stran od zemlje. Plima in oseka igrajo posredno vlogo, ker povzročajo spiralno gibanje. Ko se luna oddaljuje od zemlje, obstaja rahla pristranskost za trčenje skrajne strani z bolidi. Druga teorija udarcev je, da je bil ob nastanku lune eden ali več bolidov v orbiti, ki so šli v isti splošni smeri kroženja lun. Predmeti, ki so se bližje zemlji, so se hitreje premikali po svojih orbitah. Tako bi bila pogosteje prizadeta bližnja stran Lune. Plima in oseka v drugi teoriji ne igrajo vloge.
Eden od modelov, ki temelji na geologiji, je, da je bila Zemlja ob nastanku lune še vedno zelo vroča. Tako je sevanje črnih teles (zemeljski sijaj), ki ga oddaja zemlja, ogrevalo bližnjo stran Lune. Zato ima luna na bližnji strani tanjšo skorjo. V tej teoriji plimovanje ni pomembno.
Druga teorija je, da so plimovalne sile nekako povzročile, da je imela luna na bližnji strani tanjšo skorjo na bližnji strani zemlje. Vendar to ni tako preprosto, kot se zdi prvič. V prvem približku je plimska sila Zemlje na Luni dipolna interakcija, ki bi bila skoraj simetrična skozi središče Lune.


ELI5: Luna & # x27s sinhronizira orbito in rotacijo

Čas, ki ga potrebuje rotacija lune okoli zemlje, je popolnoma enak času, ki je potreben za popolno vrtenje na svoji osi, zaradi česar nam vedno kaže isti obraz. Je to zgolj naključje ali je na voljo logična razlaga?

Kot otroka me je to dejstvo popolnoma očaralo. Od takrat sem seveda nekaj raziskal, vendar še nisem našel zadovoljive razlage. (Plimovanje zaklenjeno? Kaj to pomeni?) Resnično bi bil hvaležen, če bi mi kdo iz astronomske skupnosti to končno razbil. Pojasnite, kot da sem & # x27m 5, prosim, ker sem še vedno zmeden v starosti 5 let na to temo.

Tidalno zaklenjeno pomeni, da se manjše telo, kot je luna, vrti na lastni osi z enako hitrostjo, kot da se vrti okoli večjega telesa. Veste, kako Luna povzroča plimovanje na Zemlji? Zemlja povzroča tudi plimovanje na Luni. Zdaj se na Luni skriva le skala, zato je deformacija veliko manjša kot plima in voda na Zemlji.

Kakorkoli že, zaradi te plime na Luni se izboči vzdolž črte, ki povezuje Zemljo in Luno. Zdaj pa si predstavljajmo, da luna in Zemlja nista tiho zaklenjeni. Ne pozabite, da še vedno deformiramo skalo, ki traja nekaj časa, da se deformira. V času, ki je potreben za deformacijo, se je luna nekoliko zasukala in vrtela, in ker & # x27s ni blokade plimovanja, izbokline niso več & # x27t vzdolž prvotne črte.


Selitev Titana: ključ do razumevanja mehanizma plime in oseke znotraj Saturna

Pred desetimi leti si sploh ne bi predstavljal, da še vedno delam na orbitalnem gibanju saturnijskih lun. Navsezadnje je misija Cassini končana in toliko fantastičnih nebesnih predmetov je treba preučiti. Zakaj potem še vedno hrepeni po Saturnu?

Deliti

Kopirajte povezavo

Zgodba se je začela leta 2007, ko sem se po post-doktorju vrnil v Francijo in loščil naš rezultat o Io-ovem orbitalnem pospeševanju, ki ga je povzročila Jovijeva plima. Ko sem slišal za curke vodne pare, ki jih je videl Cassini v južnem polarnem območju Enceladusa, sem se spraševal, ali bi lahko ujeli kakšen povezan signal na orbiti. Čeprav se je hitro pokazalo, da bi bil tak signal izredno majhen, me je zmedel še en signal, ki prihaja od samega Saturna ...

Delo s saturnijskimi lunami je nekoliko podobno jovijskim, vendar je bolj zapleteno. Prvič, namesto štirih je osem glavnih lun, kar pomeni veliko več podatkov za obdelavo. Drugič, Saturn je dvakrat bolj oddaljen od Zemlje, kar otežuje določanje položaja lune v vesolju (astrometrija). Nenazadnje ima Saturn obroče, ki sodelujejo z lunami!

Zdelo se je precej jasno, da bi tukaj potreboval kar nekaj pomoči. Imel sem srečo, ko sem videl fantastične znanstvenike, ki so se pridružili delovni skupini "ENCELADE", kot smo jo poimenovali. Leta 2012 smo objavili prvo oceno širjenja orbite nekaterih glavnih lun, ki so jo povzročile plime in oseke, ki so jih dvignili v Saturnu. Tak rezultat je bil zelo daleč od pričakovanj, saj smo dobili veliko večjo širitev od pričakovane, kar je pomenilo močno plimovanje in trenje znotraj planeta plinskega velikana.

Nekateri člani ekipe ENCELADE ISSI v Bernu (od leve proti desni: K. Baillié, N.Cooper, N.Rambaux, jaz, C.Murray, S.Charnoz, C.Le Poncin-Lafitte, A.Vienne, B. Noyelles).

Leta 2015 smo ponovno udarili s prispevkom o Arxivu in poudarili, da se razširitev orhideje Rhea zdi nezdružljiva s klasično teorijo plime in oseke. Medtem ko smo raziskovali zamisel o dodatnem odvajanju zaradi plime in oseke v Saturnovem jedru, sta Jim Fuller (Caltech) in soavtorji leta 2016 objavila izjemno alternativno teorijo, ki so jo poimenovali "mehanizem plimovanja". Skratka, ohlajanje planeta so imeli za glavnega akterja v evoluciji načina, kako se planet odziva na plimovanje lun. Še več, napovedovali so, da bo Titanov orbitalni pospešek še večji.

Levo: Luis Gomez Casajus, Marco Zannoni in Paolo Tortora (bolonjska univerza) desno: Jim Fuller, docent za teoretično astrofiziko na Caltechu (kredit: Caltech).

Spomnim se, da sem skočil s postelje, ko sem bral njihov časopis. Ti fantje so končno lahko razložili čuden in šibek signal, ki sem ga že leta videl na Titanovi orbiti, vendar niso mogli razložiti. Dejansko so bile vrstice napak precej velike, toda signal se je zdel enakomeren. Vedela sem, da bodo trajala leta, da se bo takšna odločnost izboljšala, zdaj pa sem imela močan razlog, da sem jo ujela.

Nekaj ​​let kasneje, ko sem delal v JPL z Ryanom Parkom, me je poklical Paolo Tortora z bolonjske univerze. Povedal mi je, da je njegova ekipa opazila ogromno širitev orbite na Titanovi orbiti z uporabo radioloških znanstvenih podatkov Cassini. "Bože!", Sem si mislil. To bi lahko storili tudi z neodvisnim virom podatkov. Po nekaj razpravah, vključno z Jimom Fullerjem, smo ugotovili, da smo končno razkrili plimovalni mehanizem v Saturnu.

Naš končni rezultat prikazuje ujemanje med napovedjo plimovanja (svetlo modra) in našim merjenjem širitve Saturnovih lun.

Tako kot klasična teorija plime in oseke za zemeljske predmete je mehanizem plimovanja za plimovanje univerzalni fizični mehanizem za orjaške planete. Načeloma bi se lahko igral na druge sisteme, če gre za orjaške planete, začenši s samim sistemom Jupiter.

Sledite tej povezavi in ​​preberite celoten članek "Zaklepanje resonance na orjaških planetih, ki ga kaže hitra orbitalna ekspanzija Titana", avtorji Valéry Lainey, Luis Gomez Casajus, Jim Fuller, Marco Zannoni, Paolo Tortora, Nicholas Cooper, Carl Murray, Dario Modenini, Ryan S. Park, Vincent Robert in Qingfeng Zhang.

Zasluga za glavo glave: Francesco Fiori, Università di Bologna. 3D modeli so vljudni NASA-ini.


Bi lahko kaj začasno prekinilo Lunino plimovanje? - astronomija

Kako deluje Tidal Locking?

V številnih načrtovanih videoposnetkih za ta kanal na vseh netipičnih planetih ali drugih predmetih, ki bi lahko gostili življenje ali bi lahko bili teraformirani, da bi gostili življenje, bomo veliko govorili o plimovanju. V okolici nisem videl nobenega videoposnetka, ki bi dobro, hitro in nazorno razložil, kako se v resnici sploh zgodi plimsko zaklepanje, zato se bomo v to poglobili zelo hitro. Mimogrede, če ste nov v mojih videoposnetkih in imate težave z razumevanjem, boste morda želeli vklopiti napise za videoposnetek.

00:00:37 Verjetno ste v preteklih letih slišali že veliko sklicev na zapiranje planetov ali lun v plimo, vendar niste dobili razlage, kako se to zgodi, kakšen je končni učinek. Lune ali planeti to preprosto naredijo in to je povezano z plimovanjem.

00:00:51 Toda zaradi česar se luna upočasni, tako da ima vedno isto stran, ki kaže na spodnji planet?

00:00:57 Če zapiranja s plimovanjem ne poznate, je to, ko telo, ki kroži okoli drugega telesa, na primer luna okoli planeta ali planet okoli zvezde, kroži na način, da imata svoj dan in leto enako dolžino. Vrti se okoli lastne osi samo enkrat, vsakič, ko kroži okoli primarnega telesa. Torej vedno kaže enak obraz tistim, ki ga gledajo iz tega primarnega telesa. Kako pa se to zgodi?

00:01:22 Za začetek vsaka dva telesa, ki krožita skupaj, izvajata plimovanje drug na drugega. Se pravi, ker gravitacija z razdaljo postaja šibkejša, so na straneh teh predmetov vedno obrnjeni nekoliko močnejši vleki. To popači telesa, jih raztegne drug proti drugemu in nam povzroči plimovanje. To se pogosto imenuje plimovanje.

00:01:43 A to še ni konec zgodbe, ker se ti predmeti vrtijo. Predstavljajmo si našo luno, preden je bila plimsko zaklenjena in je imela dokaj redno dolžino dneva. In pripnite Zemljo in Luno na svoje mesto, da bodo stvari preproste.

00:01:55 Ko se luna razteza, se še vedno vrti, materiali pa potrebujejo čas, da se raztegnejo in povesijo, zato naša izboklina ne bo usmerjena naravnost v planet. Zavrtel se bo nekoliko izven centra. Zdaj, ko je izboklina izven središča, sila gravitacije, ki deluje nanjo, ni več simetrična. Ta udarec se potegne naprej in v nasprotni smeri se luna poskuša zavrteti. Temu rečemo plimovanje in se ne razlikuje od pritiskanja zavore na kolo. Sčasoma se luna upočasni… vendar se nikoli ne ustavi popolnoma vrteti, ker ko sta leto in dan enaka, ko enkrat enkrat kroži, ko se vrti na svoji osi, ta raztegnjena izboklina ves čas kaže naravnost navzdol proti planetu in ni več izven centra. Torej naša sila trenja izgine. To je zaklepanje ob plimovanju, tako preprosto je.

00:02:43 In večje telo dobi enak učinek, le precej šibkejši in počasnejši. Tudi Zemlja ima udarec zunaj centra, to je le šibkejši učinek. Zato je bil Zemljin dan prvotno dolg približno 12 ur, ko je luna prvič nastala, zdaj pa je dvakrat večja, in luna se je začasno zaprla. Sčasoma bi se Zemlja ob številnih milijardah let upočasnila, dokler nam Luna ne bi pokazala le vedno iste strani, ampak tudi mi isto stran. Luna bi bila vedno vidna na eni polobli planeta, ne pa tudi na drugi, čeprav bi na tej prvi polobli še vedno voskala in upadala, saj so lunine faze povezane s tem, na katero stran luna kaže na sonce. Temne strani lune ni, le tiste strani, ki je ne moremo videti. In lahko se vam zgodi, da se planet zgodi tudi z zvezdo, ki jo kroži. A ne za zvezdo, ker niso togi predmeti, na svojih planetih občutijo plimsko trenje, vendar tako rekoč nimajo obrazov.

00:03:36 Kljub temu upočasnijo, le ne toliko. Enako za plinskega velikana ali svet, ki je v celoti ali pretežno iz vode. Mimogrede se ta rotacijska energija, ki se odstrani, da upočasni vrtenje predmetov, razprši kot toplota, pogosto veliko toplote, in to je tisto, kar pomeni plimsko ogrevanje. To lahko dobite tudi iz sil, ki jih izvajajo druge lune, saj jih ima veliko planetov, in iz ekscentričnosti lunine orbite, saj stvari običajno ne krožijo v popolnih krogih. Zdaj pa poglejmo matematiko zelo hitro.

00:04:06 Ja, kajne? No, obstaja poenostavljena oblika, ki deluje spodobno, vendar to ni učna ura matematike. To, kar nas tukaj zanima, so dejavniki, ki nadzorujejo čas zapiranja plime in oseke. Sestava planeta je glede njegove togosti pomembna, ker se voda ali led raztezata drugače kot kamnina ali kovina. Masa teles je pomembna. Toda tisto, kar je resnično pomembno, je masa primarnega telesa in še bolj razdalja med predmeti. Večji planeti ali večje zvezde tam hitreje zaklenejo satelite, vendar je največja spremenljivka razdalja. Podvoji maso primarnih materialov in zaklepanje se zgodi 4-krat hitreje, potroji in devetkrat hitreje. Toda podvojitev razdalje traja 64-krat dlje, potrojitev pa skoraj tisočkrat več. Živo srebro je po 4 milijardah let v delnem plimovanju do sonca, resonanca 3: 2 namesto 1: 1. Pluton, ki je po masi podobne Merkurju, je stokrat oddaljen. Sto do šeste stopnje je bilijon. Torej 4 milijarde let, da se je Merkur lahko delno pripeljal tja, in 4 milijarde bilijonov za Pluton, čas, ki je že tako dolgo potekal, da bi bilo ne samo naše sonce že dolgo mrtvo, ampak bi bile takrat vse zvezde v vesolju starodavne trupla Po drugi strani pa sta Pluton in njegova največja luna Charon že plimsko zaklenjena drug na drugega, tako da lahko vesoljsko dvigalo zaženete naravnost s površine enega na drugega. Plinski velikani z veliko lunami jih imajo običajno veliko zaklenjenih, zlasti v bližini. Zato planete okoli rdečih pritlikavih zvezd tako pogosto označujemo za plimovanje. So veliko manj masivni od našega sonca, kjer koli od 7% do 60% mase, zato planete zaklepajo veliko počasneje, saj nam za planet z enakim planetom vzamejo od tri do celo 200-krat več časa, kot bi ga imelo naše sonce. razdalja.

00:05:57 Ključna razlika je v tem, da niso enako oddaljeni. Da nas planet zanima v tem kontekstu, pa mora biti dovolj topel za življenje, manjše zvezde pa imajo pot, precej manj moči kot večje. Torej morajo biti planeti daleč stran, precej bližje, da bo toplo. Najmanjši od njih bi potrebovali svoj svet petdesetkrat bližje od Zemlje, da bi bil dovolj topel. Their less massive star might take 200 times longer to lock a planet as far off as Earth, but one fifty times closer would lock in 50 to the sixth power shorter, meaning the world would lock many millions of times faster than Earth would around our sun. Same concept applies for habitable moons around gas giants.

00:06:40 So we often assume worlds in the habitable zones of red dwarf stars will be tidally locked.

00:06:44 Though newer calculations indicate that the atmospheres of worlds interferes with this more than previously thought. Planetary atmospheres, and oceans, aren’t rigid and move more freely and circle around so they slow down the locking process. Sort of like in the wheel with a break analogy as if we dumped motor oil on the wheel. We don’t have a great model yet for figuring out how much but it will be significant and thicker atmospheres and oceans would slow that even more, so the notion of all red dwarf planets being tidally locked may be in error, especially for bigger red dwarves where the planets would be further away.

00:07:20 But that in a nutshell is how tidal locking takes place and why it is so important to discussion of exoplanets and moons. If you enjoyed this video, don’t forget to hit the like button, and subscribe to the channel to get alerts of future videos.


What finally stopped the moon's rotation?

I know about tidal friction so I'm asking about magnetic damping. Was the energy loss that allowed the moon to become (almost) tidally locked, lost to orbit (tidal) or magnetic damping?

Bonus: can we predict from the residual wobble how long it has been since the moon turned all the way around?

Fwiw, the moon is still rotating. The rotation is just not apparent to viewers on Earth because the moon's rotational period is the same as its orbital period.

Moon is not rotating about its axis. I think you are confused between rotation and day - night of moon. Hypothetically if there is person on the far side of moon he/she will never see the Earth. By your statement "the rotation period is as orbital period" the person will see earth at some point.

It was very likely to have been dominated by dissipation of the dynamical tide in the core. The equilibrium tide was not likely to have been strong enough to dissipate enough energy to result in the Moon being where it is now. As far as I am aware magnetic dampening is something that has not been looked into but it is not thought to be a dominant contribution.


Could something temporarily break the Moon's tidal lock? - astronomija

About the craters at the south pole, where the sun never shines: Have the moon's poles always been about where they are now? I understand the that the earth's north and south poles (relative to the ecliptic) move quite a distance through millions of years, and that they haven't always pointed to Polaris. Do the moon's poles also move relative to the sun's equator? Does the moon have a north star?

My other question is, how long has it been since a theoretical observer on earth could see the lunar far side? That is, how long has the moon been tidally locked? Could a dinosaur have seen the far side, or would you have to go further back than that? I understand that the moon was closer to the earth did it also rotate faster?

I was wondering if either a wobble in the lunar poles, or the speed of the moon's rotation would matter, as to the idea of permanently shadowed craters.

The moon's axis precesses quite quickly, with an axial tilt of about one and a half degrees (IIRC) relative to the ecliptic plane. The axial precession takes place with the same period the lunar orbit precesses on the ecliptic plane: 18.6 years.
So an observer on the moon would see the moon's rotation pole move in a small circle around the ecliptic pole, once every 18.6 years.
The small tilt of the moon's axis means that polar craters don't need to be very deep before they're able to create permanent darkness at their bases.

The moon would have spun down to tidal lock quite quickly after it formed, in geological terms. But there are suggestions that it has flipped its nearside and farside more recently. We discussed this somewhere on BAUT, fairly recently: let me see if I can find the link .

Edit: Here's the original paper: Did a large impact reorient the moon? (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4V8GB7J-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=de65c743004b639ea664f849f681e239) The suggestion is that one of the early large impacts may have caused the moon to switch its near and far sides. But it seems to have been tidally locked in its current position for more than 3.5 billion years.


About the craters at the south pole, where the sun never shines: Have the moon's poles always been about where they are now? I understand the that the earth's north and south poles (relative to the ecliptic) move quite a distance through millions of years, and that they haven't always pointed to Polaris. Do the moon's poles also move relative to the sun's equator? Does the moon have a north star?

On Earth we have plate tectonics where continents including the south pole have shifted around drastically over the eons, the Earth's crust floating around on a molten interior. The moon appears to have been solid and relatively dormant for a long time. Its surface features remain in the same relative position. The moons small axial tilt (relative to the sun) does not allow sunlight to enter the deepest craters at either pole. This is our good fortune since the moons surface in known to be very old, and meteorites and comets have been striking it since its beginning. Some of this cometary/ meteor residue seems to have left relatively large water-ice deposits in deep craters at the south pole according to recent discoveries.

Because the moon is believed to have been created from much of the same material as the Earth it is still possible that there are also underground water in aquifers, like on Earth, that did not boil off in the moons beginnings presently believed to have been created by a Mars sized planetary impact with the early Earth. We could also manufacture water from plentiful hydrogen and oxygen supplies chemically combined with surface materials.

Since most stars are relatively stationary compared to orbiting moons and planets, the moon as well as other planets with a small wobble (libration and/or precession), would have its own North star, but it may not be as bright or as easily identifiable as Polaris, nor as readily apparent by not moving in a background of "moving stars," since night-time lasts more than two weeks.

The moon doesn't have particularly impressive pole stars.
Its north pole wanders in a circle three degrees across, tucked into the curve of the constellation Draco, centred on the patch of rather dark sky between ω Dra, 27 Dra, 36 Dra and 42 Dra.
Its south pole covers a similar circle in Dorado, centred between ε Dor and η Dor.